JP2004177522A - 現像剤規制部材、現像装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】現像剤担持体の長手方向に対して、均一で適正な現像剤量を現像剤担持体が担持できるよう、現像剤担持体上に担持される現像剤を規制することのできる現像剤規制部材、現像装置及び画像形成装置を提供する。
【解決手段】現像剤を担持して搬送する現像スリーブ６５の表面に対向するように配置され、現像スリーブ上の現像剤を規制する現像剤規制部材７３が、金属からなる板部材に複数回プレス曲げ加工を施して形成したものであり、プレス曲げ加工を施した曲げ部分の稜線部７３ａを現像スリーブの表面に対向するように配置する。
【選択図】 図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ、ＦＡＸなどの画像形成装置、並びに該装置に用いる現像剤規制部材及び現像装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、現像装置として、現像剤担持体に現像剤を担持し、現像剤担持体上に担持された現像剤を現像剤規制部材で規制した後、感光体等の像担持体に対向する現像領域に搬送するものが知られている。現像剤として磁性キャリアとトナーとからなる二成分現像剤を用いた現像装置では、現像剤担持体として内部に磁界発生手段を有する現像スリーブを用いる。現像スリーブは内部の磁界発生手段の磁力により現像スリーブ上に現像装置内に収容された現像剤を担持し、回転することで担持された現像剤を感光体と対向する現像領域に搬送する。現像剤スリーブに担持された現像剤は、途中現像スリーブ表面とある距離（ドクタギャップ）を持って対向するように配置された現像剤規制部材との間隙を通過することで、一定量になるよう規制される（例えば、特許文献１）。
【０００３】
ドクタギャップを通過した現像剤の単位面積当りの量は汲み上げ量と呼ばれる。この汲み上げ量が現像スリーブと感光体とが対向する現像領域の間隙に対して多すぎると、現像剤が現像領域内で押し合い、その時のせん断応力により摩擦発熱することで現像剤自体が溶解して固着するという不具合が生じる。一方、汲み上げ量が少ないと、感光体に十分なトナーを供給することができずに、画像濃度低下という不具合が生じる。このため、安定して高品位の画像を得るためには、適正な汲み上げ量を確保して、感光体との対向部に搬送することが必要になっている。
【０００４】
また、現像剤規制部材としては、図８に示すような金属の板部材に１回プレス曲げ加工を施した部材を用い、先端面７９で現像剤を規制するよう、先端面７９を現像スリーブ表面と対向するように配置した現像剤規制部材７８が広く用いられている。この現像剤規制部材７８の先端面７９は一般的にプレス切断により加工されており、その形成工程上、均一な平面になりにくく長手方向にバラツキを有することが多い。このため、プレス切断により加工された先端面７９を剤規制部として用いる場合は、現像ローラの長手方向に汲み上げ量のムラが発生し易いという不具合があった。そこで、通常は、先端面７９に切削や研磨処理等の二次処理を施して、先端面７９を均一平面としてから用いており、形成工程が増えてコスト高となっていた。
【０００５】
【特許文献１】
特公平０６−０６４３９６号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
図９は、現像剤規制部材７８と現像スリーブ６５との対向部の様子をしめす説明図である。現像材規制部材７８の先端面７９は現像スリーブ６５とドクタギャップをもって対向するよう配置されているが、現像剤規制部材７８の入り口側の間隙は最近接距離であるドクタギャップよりも大きく、入り口からドクタギャップ部にかけてくさび形状をなしている。このくさび形状の間隙を現像剤が搬送されると、現像剤同士は押し合って圧力を発生する。これはくさび作用と呼ばれている。このくさび作用によって発生する圧力の反発力は現像剤規制部材７８に影響を与える。
【０００７】
また、通常、図８の金属の板部材に一回曲げを施して形成した現像剤規制部材７８は、先端面７９が現像スリーブと対向するよう、先端面７９を含むを辺とは異なる他の一辺の基底部８０の左右両端部二点止めで現像装置に固定されている。そこで、上記くさび作用によって発生する力は現像剤規制部材７８の左右両端部より中央部にかかるようになり、この力により中央部付近の曲げ部分が現像剤搬送方向に向かって広がるように変形してしまうことがある。このような中央部付近の曲げ部分の変形により先端面が変位してしまうと、ドクタギャップが押し広げられて、左右両端部に較べ中央部付近を通過する現像剤の量が多くなってしまう。このため、現像剤担持体が担持して感光体との対向部に搬送する現像剤量が現像剤担持体の長手方向に対して不均一になってしまい、軸方向に濃度むらを発生させる。
【０００８】
本発明は上記背景に鑑みなされたものであり、その目的とするところは、現像剤担持体の長手方向に対して、均一で適正な現像剤量を現像剤担持体が担持できるよう、現像剤担持体上に担持される現像剤を規制することのできる現像剤規制部材、現像装置及び画像形成装置を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１の発明は、現像剤を担持して搬送する現像剤担持体の表面に対向するように配置され、該現像剤担持体上の現像剤を規制する現像剤規制部材において、金属からなる板部材に互いに異なる複数の箇所でプレス曲げ加工を施して形成したものからなり、該プレス曲げ加工を施した曲げ部分と曲げ部分との間の平面部を上記現像剤担持体の表面に対向するように配置したことを特徴とするものである。
請求項２の発明は、現像剤を担持して搬送する現像剤担持体の表面に対向するように配置され、該現像剤担持体上の現像剤を規制する現像剤規制部材において、金属からなる板部材に互いに異なる複数の箇所でプレス曲げ加工を施して形成したものからなり、該プレス曲げ加工を施した複数の箇所のうち１箇所の曲げ部分の稜線部を上記現像剤担持体の表面に対向するように配置したことを特徴とするものである。
請求項３の発明は、請求項１または２の現像剤規制部材において、上記現像剤担持体表面における移動方向と直交する方向に延在する中空を有することを特徴とするものである。
請求項４の発明は、請求項１、２または３の現像剤規制部材において、上記複数の曲げ部分の角度が９０度未満で、断面形状が三角形であることを特徴としたものである。
請求項５の発明は、請求項１、２または３の現像剤規制部材において、断面形状が多角形であることを特徴とするものである。
請求項６の発明は、現像剤を担持して搬送する現像剤担持体と、該現像剤担持体上の現像剤を規制する現像剤規制部材とを備えた現像装置において、請求項１乃至５のいずれかの現像剤規制部材を用いることを特徴とするものである。
請求項７の発明は、請求項６の現像装置において、上記現像剤が磁性キャリアとトナーとを含む二成分現像剤であり、該磁性キャリアは平均粒径が２０μｍ以上５０μｍ以下であり、磁性体の芯材にアクリル等の熱可塑性樹脂とメラニン樹脂とを架橋させた樹脂部分と、帯電調整材とを含有させた樹脂コート層を有するものであり、該トナーが、少なくとも、プレポリマー、着色剤、離型剤からなるトナー組成物を、水系媒体中で樹脂微粒子の存在下で分散せしめ、該トナー組成物を重付加反応させ得られたもの重合トナーであることを特徴としたものである。
請求項８の発明は、静電潜像を担持する像担持体と、該像担持体上の静電潜像をトナー像化する現像装置とを備えた画像形成装置において、請求項６または７の現像装置を用いることを特徴としたものである。
請求項１、請求項３乃至５の現像剤規制部材、請求項６、７の現像装置、請求項８の画像形成装置では、現像剤規制部材として金属からなる板部材に互いに異なる複数の箇所でプレス曲げ加工を施して形成したものを用いる。そして、プレス曲げ加工を施した曲げ部分と曲げ部分との間の平面部を現像剤担持体の表面に対向するように配置して、曲げ部分で支持された平面部で現像剤を規制する。ここで、一般的に金属の板部材は曲げを施す箇所が多い程、全体の剛性が増し変形し難くなる。そこで、互いに異なる複数の箇所で曲げを施した現像剤規制部材では、規制される現像剤による圧力がかかっても、従来の金属の板部材に一回曲げを施した現像剤規制部材に較べ、変形し難くなる。よって、本発明で用いる現像剤規制部材では、変形により剤規制部である平面部の位置が変位してドクタギャップが広がってしまい中央部付近の現像剤担持量が増加してしまうことを抑制することができる。また、一般的に切断により加工された面に較べ、プレス加工によりプレスされた面は均一な面となる。そこで、プレス曲げ加工を施した曲げ部分と曲げ部分との間の平面部を現像剤担持体の表面に対向するように配置して剤規制部とするものでは、切断により加工された先端面を剤規制部とするものに較べ、現像剤担持体との距離のバラツキが少なくなる。これらにより、本発明では、従来の現像剤規制部材に較べ、現像剤担持体の軸方向に対して均一な現像剤量を担持するよう現像剤を規制することができる。
また、請求項２乃至５の現像剤規制部材、請求項６、７の現像装置、請求項８の画像形成装置では、現像剤規制部材として、金属からなる板部材に互いに異なる複数の箇所でプレス曲げ加工を施して形成したものを用いる。そして、プレス曲げ加工を施した複数の箇所のうち１箇所の曲げ部分の稜線部を現像剤担持体の表面に対向するように配置し、曲げ部分の稜線部で現像剤を規制する。上述のように、金属からなる板部材に互いに異なる複数の箇所でプレス曲げ加工を施してたものは、従来の金属の板部材に一回曲げを施した現像剤規制部材に較べ、剛性が増し変形し難くなっている。そこで、本発明で用いる現像剤規制部材では、剤規制部が変位し難くなり、中央部付近のドクタギャップが広がって担持する現像剤量が増加してしまうことを抑制することをできる。また、一般的に切断により加工された面に較べ、プレス曲げ加工が施された曲げの曲面はＲ形状の均一な面となる。そこで、プレス曲げ加工を施した曲げ部分の稜線を現像剤担持体の表面に対向するように配置して剤規制部とするものでは、切断により加工された先端面を剤規制部とするものに較べ、現像剤担持体との距離のバラツキが少なくなる。これらにより、本発明では、従来の現像剤規制部材に較べ、現像剤担持体の軸方向に対して均一な現像剤量を担持するよう現像剤を規制することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を画像形成装置である電子写真式カラー複写機（以下「カラー複写機」という）に適用した場合の実施形態について説明する。
まず、本実施形態のカラー複写機に用いる現像剤について説明する。本実施形態では、トナーと磁性キャリアとを含む二成分現像剤を用いる。この現像剤を構成するトナーは、少なくとも、プレポリマー、着色剤、離型剤からなるトナー組成物を、水系媒体中で樹脂微粒子の存在下で分散せしめ、該トナー組成物を重付加反応させ得られたトナーである。このトナーは以下の方法で製造することができるが、勿論これらに限定されることはない。
【００１１】
＜トナーの製造方法＞
（▲１▼トナー組成物の準備）：酢酸エチル等の有機溶媒に、樹脂、着色剤、ワックス、帯電制御剤、イソシアネート基を有するポリエステル樹脂（プレポリマー）からなるトナー原材料を溶解させ、それをトナー組成物とした。ここで、プレポリマーとは、ベースとなるポリマー１分子中に２以上の反応基を有するポリマーである。
（▲２▼乳化）：界面活性剤、粘度調整剤、樹脂微粒子を含有する水系媒体に、上記トナー組成物とアミン類とを加えて、せん断力により分散させ、乳化状態を形成する。
（▲３▼熟成）：イソシアネート基とアミン類との反応による伸長および／または架橋反応を促進させるため、反応系に対して加熱を行う。
（▲４▼脱溶剤）：一例として、系全体を徐々に昇温し、液滴中の有機溶媒を蒸発除去する方法をとることができる。
（▲５▼アルカリ洗浄、水洗）：得られたトナー粒子表面に残存している異物（界面活性剤、粘度調整剤、等）を除去するための工程である。
（▲６▼乾燥）：得られたトナー粒子をろ過により回収し、乾燥する。
（▲７▼外添剤処理）：必要に応じて、外添剤微粒子（シリカ、チタニア、アルミナ、等）を０．１〜５．０重量部、ミキサーにより外添する。
【００１２】
次に、上記トナーのより具体的な製造例について説明するが、これに限定されるものではない。以下、「部」は重量部を示す。
＜トナー製造例＞
（ポリエステルの製造例）：冷却管、攪拌機および窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールＡエチレンオキサイド２モル付加物６９０部、テレフタル酸２５６部を常圧下、２３０℃で８時間重縮合させた。次いで、１０〜１５ｍｍＨｇの減圧で５時間反応した後１６０℃まで冷却し、これに１８部の無水フタル酸を加えて２時間反応させ、変性されていないポリエステル（ａ）を得た。
（プレポリマーの製造例）：冷却管、攪拌機および窒素導入管の付いた反応槽中に、ビスフェノールＡエチレンオキサイド２モル付加物８００部、イソフタル酸１８０部、テレフタル酸６０部、およびジブチルチンオキサイド２部を入れ、常圧で２３０℃で８時間反応させた。さらに１０〜１５ｍｍＨｇの減圧で脱水しながら５時間反応させた後、１６０℃まで冷却し、これに３２部の無水フタル酸を加えて２時間反応させた。次いで、８０℃まで冷却し、酢酸エチル中にてイソホロンジイソシアネート１７０部と２時間反応を行わせ、イソシアネート基含有プレポリマー（１）を得た。
（ケチミン化合物の製造例）：攪拌棒および温度計のついた反応槽中にイソホロンジアミン３０部とメチルエチルケトン７０部を仕込み、５０℃で５時間反応を行い、ケチミン化合物（２）を得た。
（トナーの製造例）：ビーカー内に前記のプレポリマー（１）１５．４部、ポリエステル（ａ）６０部、酢酸エチル７８．６部を入れ、攪拌し溶解させた。次いで、離型剤であるライスＷＡＸ（融点８３℃）１０部、銅フタロシアニンブルー顔料（シアン顔料）４部を入れ、６０℃にてＴＫ式ホモミキサーで１２０００ｒｐｍで攪拌し、均一に溶解、分散させた。最後に、ケチミン化合物（２）２．７部を加え溶解させた。これをトナー材料溶液（３）とする。ビーカー内にイオン交換水３０６部、リン酸カルシウム１０％懸濁液２６５部、ドデシルベンゼンスルホン酸ナトリウム０．２部、平均粒径０．２０μｍのスチレン／アクリル系樹脂微粒子を入れ均一に溶解した。次いで、６０℃に昇温し、ＴＫ式ホモミキサーで１２０００ｒｐｍに攪拌しながら、上記トナー材料溶液（３）を投入し、１０分間攪拌した。次いで、この混合液を攪拌棒および温度計付のコルベンに５００ｇ計量して移し、４５℃まで昇温して、減圧下ウレア化反応をさせながら０．５時間かけ溶剤を除去し、濾別、洗浄、乾燥した。その後、風力分級し、母体粒子を得た。そして、この母体粒子１００部と帯電制御剤（オリエント化学社製、ボントロン、Ｅ−８４）０．２５部とをＱ型ミキサー（三井鉱山社製）に仕込み、タービン型羽根の周速を５０ｍ／ｓｅｃに設定し、２分間運転、１分間休止を５サイクル行った。合計の処理時間は１０分間とした。さらに、疎水性シリカ（Ｈ２０００、クラリアントジャパン社製）を０．５部添加し、周速を１５ｍ／ｓｅｃとして３０秒混合１分間休止を５サイクル行い、シアントナーを得た。次いで、トナー粒子１００部に疎水性シリカ０．５部と、疎水化酸化チタン０．５部をヘンシェルミキサーにて混合して、本実施形態のトナーを得た。
【００１３】
なお、シアン以外の色のトナーは、上記「銅フタロシアニンブルー顔料（シアン顔料）４部」の部分だけを変更して製造した。イエロートナー作成の場合は、ベンジジンイエロー顔料６部に変更した。マゼンタトナーの場合は、ローダミンレーキ顔料６部に変更した。また、ブラックトナーの場合は、カーボンブラック１０部に変更した。
【００１４】
このような方法で製造したトナーを用いることにより、次のような効果を得ることができる。即ち、１．粉砕工程がなく、小資源化を図ることができる、２．粒径分布がシャ−プになる、３．帯電分布がシャ−プになる、４．円形度を変える形状制御が容易になる、等の効果を得ることができる。
【００１５】
また、トナーの体積平均粒径（Ｄｖ）は４〜８μｍである。一般的には、トナーの粒子径は小さければ小さい程、高解像で高画質の画像を得るために有利であると言われているが、逆に転写性やクリーニング性に対しては不利である。また、トナーの体積平均粒子径Ｄｖが上記範囲（４〜８μｍ）よりも小さい場合、二成分現像剤では現像装置における長期の攪拌において磁性キャリアの表面にトナーが融着し、磁性キャリアの帯電能力を低下させてしまう。また、一成分現像剤として用いた場合には、現像剤担持体へのトナーのフィルミングや、トナーを薄層化する為のブレード等の部材へのトナーの融着を発生させやすくなる。また、これらの現象は微粉の含有率が本実施形態の範囲より多いトナーにおいても同様である。逆に、トナーの体積平均粒子径Ｄｖが上記範囲（４〜８μｍ）よりも大きい場合には、高解像で高画質の画像を得ることが難しくなると共に、現像剤中のトナーの収支が行われた場合にトナーの粒子径の変動が大きくなる場合が多い。
【００１６】
上記トナーは磁性キャリアと混合され２成分系現像剤として用いる。この磁性キャリアの粒径は２０μｍ以上５０μｍ以下が好ましい。このような範囲の粒径の磁性キャリアを用いることにより、画像の粒状度が向上し、高画質を経時で維持することが可能となる。磁性キャリアの粒径を従来よりも小型化にし、さらに粒径範囲を制御することで、作像時の現像剤穂（キャリアチェーン）の太さを均一に細くすることが可能になる。従って、より緻密なトナーの受渡しをすることができる。また、現像剤担持体（現像スリーブ）上の単位面積当たりにおける現像剤穂の密度も多くなるので、像担持体（感光体）上の潜像に隙間なくトナーの受渡しが可能になる。
【００１７】
また、上記磁性キャリアとしては、磁性体の芯材に対して樹脂コート膜を有するものであって、その樹脂コート膜がアクリル等の熱可塑性樹脂と、メラニン樹脂とを架橋させた樹脂成分、帯電調整剤を含有させたものが好ましい。かかる磁性キャリアを用いることにより、現像剤中の磁性キャリアの形状摩耗を防止し、現像剤担持体との摩擦係数低下による剤搬送性の変動を防止して高画質を経時で維持することができる。
【００１８】
次に、本実施形態に係るタンデム型間接転写方式のカラー複写機の全体構成及び動作について説明する。
図１は、同カラー複写機の概略構成図である。図中符号１００はカラー複写機本体、２００はそれを載せる給紙テーブル、３００はカラー複写機本体１００上に取り付けるスキャナ、４００はさらにその上に取り付ける原稿自動搬送装置（ＡＤＦ）である。
カラー複写機本体１００には、中央に、無端ベルト状の中間転写体１０を設けている。この中間転写体１０は、３つの支持ローラ１４、１５、１６に掛け回され、図中時計回りに回転搬送可能となっている。３つの支持ローラのうち第２の支持ローラ１５の左には、画像転写後に中間転写体１０上に残留する残留トナーを除去する中間転写体クリーニング装置１７が設けられている。また、第１の支持ローラ１４と第２の支持ローラ１５間に張り渡した中間転写体１０上には、その搬送方向に沿って、イエロー，シアン，マゼンタ，ブラックの４つの画像形成部１８が横に並べて配置されている。
上記タンデム画像形成部２０における個々の画像形成部１８は、像担持体としての感光体ドラム４０のまわりに、帯電装置、現像装置、１次転写手段としての１次転写ローラ６２、感光体クリーニング装置、除電装置などを備えている。また、タンデム画像形成部２０の上には、露光装置２１が設けられている。
これらの４つの画像形成部１８により、各感光体ドラム４０上に互いに異なる色のトナー画像を形成する画像形成手段としてのタンデム画像形成部２０が構成されている。
【００１９】
また、中間転写体１０を挟んでタンデム画像形成部２０と反対の側には、２次転写手段としての２次転写装置２２を備えている。この２次転写装置２２は、２つのローラ２３間に、無端ベルトである２次転写ベルト２４を掛け渡して構成し、中間転写体１０を介して第３の支持ローラ１６に押し当てて配置し、中間転写体１０上の画像を転写材としての転写紙に転写する。
また、２次転写位置の転写紙搬送方向下流側には、転写紙上の転写画像を定着する定着装置２５が設けられている。この定着装置２５は、無端ベルトである定着ベルト２６に加圧ローラ２７を押し当てた構成となっている。
また、２次転写装置２２及び定着装置２５の下側には、タンデム画像形成部２０と平行に、転写紙の両面に画像を記録すべく転写紙を反転する転写紙反転装置２８を備えている。
【００２０】
上記構成のカラー複写機を用いてコピーをとるときは、原稿自動搬送装置４００の原稿台３０上に原稿をセットする。または、原稿自動搬送装置４００を開いてスキャナ３００のコンタクトガラス３２上に原稿をセットし、原稿自動搬送装置４００を閉じてそれで押さえる。
そして、不図示のスタートスイッチを押すと、原稿自動搬送装置４００に原稿をセットしたときは、原稿を搬送してコンタクトガラス３２上へと移動した後、他方コンタクトガラス３２上に原稿をセットしたときは、直ちにスキャナ３００を駆動し、第１走行体３３および第２走行体３４を走行する。そして、第１走行体３３で光源から光を発射するとともに原稿面からの反射光をさらに反射して第２走行体３４に向け、第２走行体３４のミラーで反射して結像レンズ３５を通して読み取りセンサ３６に入れ、原稿内容を読み取る。
また、不図示のスタートスイッチを押すと、不図示の駆動モータで支持ローラ１４、１５、１６の１つを回転駆動して他の２つの支持ローラを従動回転し、中間転写体１０を回転搬送する。同時に、個々の画像形成部１８で像担持体としての感光体ドラム４０を回転して各感光体ドラム４０上にそれぞれ、ブラック・イエロー・マゼンタ・シアンの単色画像を形成する。そして、中間転写体１０の搬送とともに、それらの単色画像を順次転写して中間転写体１０上に合成カラー画像を形成する。
一方、不図示のスタートスイッチを押すと、給紙テーブル２００の給紙ローラ４２の１つを選択回転し、ペーパーバンク４３に多段に備える給紙カセット４４の１つから転写紙を繰り出し、分離ローラ４５で１枚ずつ分離して給紙路４６に入れ、搬送ローラ４７で搬送して複写機本体１００内の給紙路４８に導き、レジストローラ４９に突き当てて止める。または、給紙ローラ５０を回転して手差しトレイ５１上の転写紙を繰り出し、分離ローラ５２で１枚ずつ分離して手差し給紙路５３に入れ、同じくレジストローラ４９に突き当てて止める。
そして、中間転写体１０上の合成カラー画像にタイミングを合わせてレジストローラ４９を回転し、中間転写体１０と２次転写装置２２との間に転写紙を送り込み、２次転写装置２２で転写して転写紙上にカラー画像を記録する。
【００２１】
画像転写後の転写紙は、搬送ベルト２４で搬送して定着装置２５へと送り込み、定着装置２５で熱と圧力とを加えて転写画像が定着された後、切換爪５５で切り換えて排出ローラ５６で排出し、排紙トレイ５７上にスタックする。
一方、画像転写後の中間転写体１０は、中間転写体クリーニング装置１７で表面に残留する残留トナーが除去され、タンデム画像形成部２０による再度の画像形成に備える。
【００２２】
次に、タンデム画像形成部２０の個々の画像形成部１８について説明する。
図２は、画像形成部１８の概略構成図である。画像形成部１８は、像担持体としてのドラム状の感光体４０のまわりに、帯電手段としての帯電装置６０、現像手段としての現像装置６１、１次転写装置６２、感光体クリーニング装置６３、除電装置６４などを備えてなる。感光体４０は、図示例では、アルミニウム等の素管に、感光性を有する有機感光材を塗布し、感光層を形成したドラム状であるが、無端ベルト状であってもよい。
【００２３】
上記画像形成部１８を構成する部分のうち、帯電装置６０はローラ状であり、感光体４０に接触して電圧を印加することによりその感光体４０の帯電を行う。もちろん、非接触のスコロトロンチャージャで帯電を行うこともできる。
【００２４】
上記現像装置６１は、磁性キャリアと非磁性のトナーとを含む二成分現像剤を使用し、攪拌部６６と現像部６７とを備えている。
上記攪拌部６６は、二成分現像剤を攪拌しながら搬送して現像スリーブ６５に二成分現像剤を供給付着させるものであり、現像部６７よりも低い位置にある。
この攪拌部６６には、平行な２本のスクリュー６８が設けられ、２本のスクリュー６８の間は、両端部を除いて仕切り板６９で仕切られている。また、現像ケース７０にはトナー濃度センサ７１が取り付けられている。
【００２５】
上記現像部６７は、現像スリーブ６５に付着した二成分現像剤のうちのトナーを感光体４０に転移させるものであり、現像ケース７０の開口を通して感光体４０と対向する現像剤担持体としての現像スリーブ６５が設けられている。また、現像スリーブ６５の表面に対して一定距離で離間した隙間をもって保持された現像剤規制部材７３が設けられている。
【００２６】
上記現像スリーブ６５は、非磁性の回転可能なスリーブ状の形状を持ち、内部には複数のマグネット７２が配設されている。マグネット７２は、固定されているために現像剤が所定の場所を通過するときに磁力を作用させられるようになっている。マグネット７２は、例えば、現像剤規制部材７３の箇所から現像スリーブ６５の回転方向にＮ_１、Ｓ_１、Ｎ_２、Ｓ_２、Ｓ_３の５磁極を有する。現像剤は、マグネット７２により磁気ブラシを形成され、現像スリーブ６５上に担持される。現像スリーブ６５は、現像剤の磁気ブラシを形成した、マグネット７２のＳ_１側の現像領域に、感光体４０に対向して配設されている。
【００２７】
上記構成の現像装置６１において、２成分現像剤を２本のスクリュー６８で攪拌しながら搬送循環し、現像スリーブ６５に供給する。現像スリーブ６５に供給された現像剤は、マグネット７２により汲み上げて保持され、現像スリーブ６５上に磁気ブラシを形成する。磁気ブラシは、現像スリーブ６５の回転とともに、現像剤規制部材７３によって適正な量に穂切りされる。切り落とされた現像剤は、攪拌部６６に戻される。
他方、現像スリーブ６５上の現像剤のうちトナーは、現像スリーブ６５に印加された現像バイアス電圧により感光体４０に転移して感光体４０上の静電潜像を可視像化する。可視像化後、現像スリーブ６５上に残った現像剤は、マグネット７２の磁力がないところで現像スリーブ６５から離れて攪拌部６６に戻る。この繰り返しにより、攪拌部６６内のトナー濃度が薄くなると、それをトナー濃度センサ７１で検知して攪拌部６６にトナーが補給される。
【００２８】
感光体クリーニング装置６３は、先端が感光体４０に押し当てられる例えばポリウレタンゴム製のクリーニングブレード７５を備えている。また、クリーニング性を高めるために外周を感光体４０に接触ブラシを併用している。図２では外周を感光体４０に接触導電性のファーブラシ７６を矢印方向に回転自在に備える。また、ファーブラシ７６にバイアスを印加する金属製の電界ローラ７７を矢印方向に回転自在に備え、その電界ローラ７７にはスクレーパ７８の先端が押し当てられている。さらに、感光体クリーニング装置６３には、感光体４０から除去したトナーを回収する回収スクリュー７９が設けられている。
【００２９】
上記構成の感光体クリーニング装置６３において、感光体４０に対してカウンタ方向に回転するファーブラシ７６によって感光体４０上の残留トナーが除去される。ファーブラシ７６に付着したトナーは、ファーブラシ７６に対してカウンタ方向に接触して回転するバイアスを印加された電界ローラ７７によって取り除かれる。電界ローラ７７に付着されたトナーは、スクレーパ７８でクリーニングされる。感光体クリーニング装置６３で回収したトナーは、回収スクリュー７９で感光体クリーニング装置６３の片側に寄せ、トナーリサイクル装置８０で現像装置６１へと戻されて再利用される。
【００３０】
上記構成の画像形成部１８において、感光体４０の回転とともに、まず帯電装置６０で感光体４０の表面が一様に帯電され、次いでスキャナ３００の読み取り内容に応じて上述した露光装置２１からレーザやＬＥＤ等による書込み光Ｌが照射され、感光体４０上に静電潜像が形成される。
その後、現像装置６１によりトナーが付着され静電潜像が可視像化され、その可視像が１次転写装置６２で中間転写体１０上に転写される。画像転写後の感光体４０の表面は、感光体クリーニング装置６３で残留トナーが除去されて清掃され、除電装置６４で除電されて再度の画像形成に備える。
【００３１】
次に、本発明の特徴部に係る現像剤規制部材７３の構成について説明する。
本実施形態のプリンタでは、現像剤規制部材７３として金属（合金を含む）からなる板部材に複数回曲げ加工を施したものを用いた。図３は、本実施形態の現像剤規制部材７３の斜視図である。図４は現像剤規制部材７３を現像装置６１に装着した時の現像剤規制部７３の概略図である。この現像剤規制部材７３は、金属の単一板部材を２カ所７３ａ，７３ｂで折り曲げるプレス曲げ加工で、断面が三角形状になるように形成したものである。この２つのプレス曲げ部のうちの一方のプレス曲げ部７３ａが、現像スリーブ６５表面に所定の間隙で対向する剤規制部となる。また、現像剤規制部材７３の長手方向端部には、現像ケースの側板に取り付けるための孔を有する取付け用突起部が設けられている。そして、現像剤規制部材７３の両端部の取付け用突起部が、現像ケースの側板に固定される。
この現像ケース７０の側板には、現像スリーブ６５が位置決めされているため、現像剤規制部材７３のプレス曲げ部７３ａが現像スリーブ表面に対してドクタギャップをもって対向して剤規制部となるように現像剤規制部材７３を固定することができる。
【００３２】
この現像剤規制部材７３は、金属の板部材に２回曲げを施して形成されているので、従来の金属の板部材に一回曲げを施した現像剤規制部材７８に較べ強度が増す。そこで、現像剤による圧力が現像剤規制部材７３にかかっても、曲げ部分７３ａが変形して規制面が変位してしまうことはない。よって、左右両端部に比べ中央部のみ押し広げられて、中央部のドクタギャップが広がり、中央部のみ汲み上げ量が増加してしまうことを抑制することができる。
また、この現像剤規制部材７３では、曲げ部分７３ａの稜線部を現像スリーブ６５の表面に対向するように配置しており、この稜線部を含むＲ形状の曲面で現像剤を規制する。プレス曲げ加工をおこなった稜線部はＲ形状の均一な曲面となっており、長手方向に関してもバラツキも少ない。そこで、図８の従来のＬ字状の現像剤規制部材７８の先端面７９に較べ軸方向に均一な面とすることができる。このため、従来の現像剤規制部材の先端面で現像剤を規制する場合に較べ、現像スリーブ６５が軸方向に対して均一な汲み上げ量を得るよう規制することができる。
【００３３】
また、剤規制部では、現像剤は詰まった状態から現像スリーブ６５の回転とその表面との摩擦によって、無理やり押し出されるような状態になり、現像剤はかなりの圧力を受けることとなる。もちろん、この規制位置で発生する摩擦は、現像剤と現像スリーブ表面との間だけでなく、現像剤と現像剤規制部材、現像剤同士の間でも発生している。この摩擦というものは必ずそのエネルギーを摩擦熱という熱、もしくは音に変換して発散しようとするので、この規制位置においてはかなりの発熱が生じているものと考えられる。このように現像剤規制部材による規制位置で発熱すると、現像剤の温度が上昇し、現像剤の現像能力の低下、現像剤の寿命の低下、現像スリーブ上のトナーフィルミング等の不具合が発生するおそれがある。また、この温度上昇によって接触面に熱変形をもたらす。現像ドクタは汲み上げ量安定化のために変形しないことが望ましい。このため温度上昇によって発生した熱は放熱して逃がすことが必要である。
【００３４】
従来のＬ字状の現像剤規制部材では、剤規制部は平面であるので現像剤と面接触しているが、本実施形態の現像剤規制部材７３では現像剤を規制する規制部がＲ形状の稜線部であるので現像剤と線接触することになる。このため、摩擦を減少でき、発生する熱も小さくなる。また曲げ部７３ａを規制部に配置するので、現像剤と接触している曲げ部７３ａの直ぐ下流側は空間となっているので、現像剤規制部材７３の表面が外気と接触する面積も大きくなり、効率的に放熱ができる。
【００３５】
また、現像剤規制部材７３は断面が三角形状であり、現像スリーブ６５表面における移動方向と直交する方向、即ち現像スリーブ６５の回転中心軸に沿った長手方向に延在する中空の空間Ｓを有する金属（合金を含む）からなる部材で形成されている。この金属としては、例えばアルミニウム（熱伝導率ｋ：２３６Ｗ・ｍ^−１・℃^−１）、銅（熱伝導率ｋ：４０３Ｗ・ｍ^−１・℃^−１）、鉄（熱伝導率ｋ：８３．５Ｗ・ｍ^−１・℃^−１）等を用いることができる。金属は、合成樹脂（熱伝導率ｋ：１〜３Ｗ・ｍ^−１・℃^−１）等と比較して熱伝導率が大きいため、現像剤規制部材７３の剤規制部７３ａで発生した熱を現像剤規制部材７３の中空に面する内面全体に速やかに伝達して逃がすことができる。
【００３６】
図５は、他の変形例に係る現像剤規制部材の斜視図である。この現像剤規制部材７４として金属（合金を含む）からなる板部材に３回以上折り曲げるプレス曲げ加工で、断面が多角形状になるように形成したものである。この現像剤規制部材７４も、現像スリーブ６５表面における移動方向と直交する方向、即ち現像スリーブ６５の回転中心軸に沿った長手方向に延在する中空の空間Ｓを有している。この現像剤規制部材７４も、金属の板部材に複数回曲げを施して形成されているので、従来の金属の板部材に一回曲げを施した現像剤規制部材７８に較べ、曲げ強度が増す。このため、左右両端部に比べ中央部のみ押し広げられて、中央部のドクタギャップが広がり、中央部のみ汲み上げ量が増加してしまうことを抑制することができる。また、この現像剤規制部材７４でも、曲げ部分７４ａの稜線部を剤規制部としているので、従来の現像剤規制部材の先端面で現像剤を規制する場合に較べ、現像スリーブ６５の軸方向に対して均一な汲み上げ量を得るよう規制することができる。また、現像剤規制部材７３の剤規制部７３ａで発生した熱を現像剤規制部材７３の中空に面する内面全体に速やかに伝達して逃がすことができる。
【００３７】
図６は、他の変形例に係る現像剤規制部材の斜視図である。この現像剤規制部材７５として金属（合金を含む）からなる板部材に２回折り曲げるプレス曲げ加工を施したものである。この現像剤規制部材７５は、図７に示すように、曲げ部分７５ａと曲げ部分７５ｂとの間の平面部が現像スリーブ６５の表面に所定の距離をもって対向するように保持され、この平面部で現像剤の層厚を規制する。このような平面部で現像剤を規制する現像剤規制部材においても、金属の板部材に２回曲げを施して形成されているので、従来の金属の板部材に一回曲げを施した現像剤規制部材に較べ、曲げ強度が増す。そこで、現像剤規制部材に規制される現像剤による圧力が現像剤規制部材７５にかかっても、曲げ部分７５ａ、７５ｂが変形して規制面が変位することはない。よって、左右両端部に比べ中央部のみ押し広げられて、ドクタギャップが広がり、中央部のみ担持する現像剤量が増加してしまうことを抑制することができる。また、この平面部は、プレス切断をする先端面に較べ、均一な平面をなしており、長手方向に関してもバラツキも少ない。このため、従来の現像剤規制部材の先端面で現像剤を規制する場合に較べ、現像スリーブ６５が軸方向に対して均一な現像剤量を担持するよう現像剤を規制することができる。
【００３８】
以上、本実施形態によれば、現像剤規制部材として金属（合金を含む）からなる板部材に複数回折り曲げるプレス曲げ加工を施したものを用いるので、規制される現像剤による圧力がかかっても、曲げ部分が変位し難くなり、規制面が変位することを抑制できる。よって、中央部のドクタギャップが広がり、中央部の担持する現像剤量が増加してしまうことを抑制することができる。また、プレス曲げ加工を施した複数の曲げ部分の間の平面部または曲げ部分の稜線部を剤規制部としているので、先端面を剤規制部とした場合に較べ、現像剤担持体が軸方向に対して均一な規制部を形成できる。よって、現像剤担持体が軸方向に対して均一な現像剤量を担持するよう現像剤を規制することができる。
特に、曲げ部分の稜線部を剤規制部としたものでは、現像剤規制部材７３の曲げ部（剤規制部）７３ａで発生する熱を抑制すると共に、効果的に放熱することができる。これは、平面部を剤規制部としたものは剤規制部と現像剤と面接触しているが、Ｒ形状の稜線部を剤規制部としたものは剤規制部と現像剤とが線接触することになる。このため、剤規制部と現像剤との接触面積を減らし、摩擦を少なくして発生する熱を小さくすることができる。また、現像剤と接触している曲げ部７３ａの直ぐ下流側で現像剤規制部材７３の表面と外気とが接触する面積も大きくすることができ、効率的に放熱ができる。
また、現像剤規制部材７３を、現像スリーブ６５表面における移動方向と直交する方向、即ち現像スリーブ６５の回転中心軸に沿った長手方向に延在する中空の空間Ｓを有するものとする。金属は、合成樹脂等と比較して熱伝導率が大きいため、現像剤規制部材７３の剤規制部７３ａで発生した熱を現像剤規制部材７３の中空に面する内面全体に速やかに伝達して逃がすことができる。よって、現像剤規制部材７３による規制位置における現像剤の温度上昇を効率よく抑制することができる。
このような現像剤規制部材としては、複数の曲げ部分の角度が９０度未満で、断面形状が三角形であることものが挙げられる。また、断面形状が多角形であるものが挙げられる。
また、本実施形態において、二成分現像剤の磁性キャリアは、平均粒径は２０μｍ以上５０μｍ以下で、磁性体の芯材にアクリル等の熱可塑性樹脂とメラニン樹脂とを架橋させた樹脂部分と、帯電調整材とを含有させた樹脂コート層を有するものを用いる。このような範囲の粒径の磁性キャリアを用いることにより、画像の粒状度が向上し、高画質を経時で維持することが可能となる。上記樹脂コート層を有する磁性キャリアを用いることにより、現像剤中の磁性キャリアの形状摩耗を防止し、現像剤担持体との摩擦係数低下による剤搬送性の変動を防止して高画質を経時で維持することができる。さらに、現像剤のトナーは、少なくとも、プレポリマー、着色剤、離型剤からなるトナー組成物を、水系媒体中で樹脂微粒子の存在下で分散せしめ、該トナー組成物を重付加反応させ得られたもの重合トナーであるものを用いる。このようなトナーを用いることにより、１．粉砕工程がなく、小資源化を図ることができる、２．粒径分布がシャ−プになる、３．帯電分布がシャ−プになる、４．円形度を変える形状制御が容易になる、等の効果を得ることができる。
【００３９】
【発明の効果】
請求項１乃至８の発明によれば、現像剤担持体の長手方向に対して、均一で適正な現像剤量を現像剤担持体が担持できるよう、現像剤担持体上に担持される現像剤を規制することができるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態に係るカラー複写機の概略構成図。
【図２】同カラー複写機の画像形成部の概略構成図。
【図３】本発明の実施形態に係る現像剤規制部材の斜視図。
【図４】本発明の実施形態に係る現像剤規制部材の規制部の説明図。
【図５】変形例に係る現像剤規制部材の概略構成図。
【図６】他の変形例に係る現像剤規制部材の概略構成図。
【図７】他の変形例に係る現像剤規制部材の規制部の説明図。
【図８】従来例に係る現像剤規制部材の斜視図。
【図９】従来例に係る現像剤規制部材の斜視図。
【符号の説明】
１８ 画像形成部
２０ タンデム画像形成部
４０ 感光体（像担持体）
６０ 帯電装置
６１ 現像装置
６２ 一次転写装置
６３ 感光体クリーニング装置
６５ 現像スリーブ（現像剤担持体）
６６ 攪拌部
６７ 現像部
６８ スクリュー
７０ 現像ケース
７１ トナー濃度センサ
７２ マグネット
７３ 現像剤規制部材
７３ａ 曲げ部分（現像剤規制部）
７３ｂ 曲げ部分
７４ 現像剤規制部材
７４ａ 曲げ部分（現像剤規制部）
７４ｂ 曲げ部分
７４ｃ 曲げ部分
７５ 現像剤規制部材
７４ａ 曲げ部分
７４ｂ 曲げ部分
７８ Ｌ字状の現像剤規制部材
７９ 先端面
１００ 複写機本体
Ｓ 現像剤規制部材内の中空の部分

Claims (8)

1. 現像剤を担持して搬送する現像剤担持体の表面に対向するように配置され、該現像剤担持体上の現像剤を規制する現像剤規制部材において、
   金属からなる板部材に互いに異なる複数の箇所でプレス曲げ加工を施して形成したものからなり、該プレス曲げ加工を施した曲げ部分と曲げ部分との間の平面部を上記現像剤担持体の表面に対向するように配置したことを特徴とする現像剤規制部材。
2. 現像剤を担持して搬送する現像剤担持体の表面に対向するように配置され、該現像剤担持体上の現像剤を規制する現像剤規制部材において、
   金属からなる板部材に互いに異なる複数の箇所でプレス曲げ加工を施して形成したものからなり、該プレス曲げ加工を施した複数の箇所のうち１箇所の曲げ部分の稜線部を上記現像剤担持体の表面に対向するように配置したことを特徴とする現像剤規制部材。
3. 請求項１または２の現像剤規制部材において、上記現像剤担持体表面における移動方向と直交する方向に延在する中空を有することを特徴とする現像剤規制部材。
4. 請求項１、２または３の現像剤規制部材において、上記複数の曲げ部分の角度が９０度未満で、断面形状が三角形であることを特徴とした現像剤規制部材。
5. 請求項１、２または３の現像剤規制部材において、断面形状が多角形であることを特徴とする現像剤規制部材。
6. 現像剤を担持して搬送する現像剤担持体と、該現像剤担持体上の現像剤を規制する現像剤規制部材とを備えた現像装置において、
   請求項１乃至５のいずれかの現像剤規制部材を用いることを特徴とする現像装置。
7. 請求項６の現像装置において、
   上記現像剤が磁性キャリアとトナーとを含む二成分現像剤であり、
   該磁性キャリアは平均粒径が２０μｍ以上５０μｍ以下であり、磁性体の芯材にアクリル等の熱可塑性樹脂とメラニン樹脂とを架橋させた樹脂部分と、帯電調整材とを含有させた樹脂コート層を有するものであり、
   該トナーが、少なくとも、プレポリマー、着色剤、離型剤からなるトナー組成物を、水系媒体中で樹脂微粒子の存在下で分散せしめ、該トナー組成物を重付加反応させ得られたもの重合トナーであることを特徴とした現像装置。
8. 静電潜像を担持する像担持体と、該像担持体上の静電潜像をトナー像化する現像装置とを備えた画像形成装置において、
   請求項６または７の現像装置を用いることを特徴とした画像形成装置。

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