JP2005257818A - 現像装置及びこれを用いた画像形成装置並びに現像剤層規制部材 - Google Patents

Abstract

【課題】 現像剤担持体上に形成された現像剤層のトナー量及びトナー帯電量を均一化し、更に、長期に亘って安定した現像特性を備えた現像装置及びこれを用いた画像形成装置並びに現像剤層規制部材を提供する。
【解決手段】 静電潜像を担持する像担持体１に対向し回転可能で表面に現像剤Ｔを担持する現像剤担持体２と、この現像剤担持体２に対向して配設され現像剤担持体２上の現像剤層を規制する現像剤層規制部材３とを備えた現像装置において、現像剤層規制部材３は、現像剤担持体２に接触して回転する回転体３ａにて構成され、この回転体３ａには少なくとも前記現像剤担持体２上の現像剤Ｔを層規制する領域が現像剤担持体２の形状に沿って変形可能な可撓性外周面部３ｂを具備する。
【選択図】 図１

Description

本発明は、複写機やプリンタ等の画像形成装置で用いられる現像装置に係り、特に、一成分現像剤を用いた現像装置等に使用する現像剤層規制部材及びこれを用いた現像装置並びに画像形成装置の改良に関する。

従来における電子写真方式等の画像形成装置で用いられる現像装置としては、トナーのみからなる一成分現像剤を用いた一成分現像方式と、トナーとキャリアからなる二成分現像剤を用いる二成分現像方式とが知られている。中でも、一成分現像方式の現像装置は、キャリアとの混合、撹拌、トナー濃度の制御が不要であるため、装置の小型化、低コスト化が可能であり、更に、現像剤の交換作業などが不要なため、主としてメンテナンスフリーが要望されるプリンタにおいて使用されることが多くなってきている。

特開昭６２−２９１６７８号公報（構成の欄、第１図） 特開平７−６４３９４号公報（実施例の欄、図８） 特開平１０−１３３４７４号公報（発明の実施の形態の欄、図１） 特開２００１−８３７９９号公報（発明の実施の形態の欄、図１）

一成分現像剤（トナー）を用いた一般的な現像装置は、図９に示すように、静電潜像を担持する感光体６１に対向して接触又は近接配設されトナーを担持搬送する現像ロール６２と、この現像ロール６２に対して接触又は近接配設され現像ロール６２上のトナー層厚を規制する層規制部材６３と、現像ロール６２に接触又は近接配設され現像ロール６２にトナーを供給するトナー供給ロール６４とで構成されている。更に、トナー供給ロール６４の背後には、トナーを収容するトナーホッパ６５を設け、このトナーホッパ６５内でトナーはアジテータ６６によって撹拌されるようになっている。
よって、アジテータ６６で撹拌されたトナーは、トナー供給ロール６４に供給され、更に、現像ロール６２に搬送担持される。現像ロール６２上に担持されたトナーは、層規制部材６３によってトナーの層厚が規制されると共にトナーが所定の帯電量に帯電され、現像ロール６２上にトナー薄層が形成される。そして、感光体６１との現像によって、感光体６１上の静電潜像を顕像化した後、現像ロール６２上の現像で消費されなかったトナーは、現像ロール６２とトナー供給ロール６４との対向部位でトナー供給ロール６４によって剥離される。このとき、一方では新たなトナーが現像ロール６２に供給されることとなる。

ここで、層規制部材６３としては、図９に示すような板状のブレードを使い現像ロール６２に押し当てた構成のものがよく知られているが、他にも、例えば、図１０に示すような回転体の層規制ロール６７を現像ロール６２に接触させて使用することも提示されている（例えば特許文献１参照）。
このような層規制ロール６７を使用する方式にあっては、通常、この層規制ロール６７の表面上のトナーを剥離する掻き取りブレード６８を備えている。この場合、現像ロール６２と層規制ロール６７との対向部位を通過しなかったトナーは、トナー供給ロール６４側に戻されたり、あるいは層規制ロール６７上に付着するようになる。そして、層規制ロール６７に付着したトナーは、掻き取りブレード６８で掻き取られトナー供給ロール６４又はトナーホッパ６５に戻される。

このように、板状又は回転体状の層規制部材を使用するに際しては、現像ロール上のトナーを摩擦によって十分帯電を付与することが必要なため、現像ロールと一定のニップ幅を確保することが必要であり、層規制部材あるいは現像ロールの少なくともどちらか一方を弾性体で構成することが多い。

しかるに、近年、特にカラー画像形成用の画像形成装置に使用される現像装置にあっては、カラー画像を形成するために、シアン、マゼンタ、イエロ、ブラック等多数のトナーを完全に溶融することによって発色させることが必須であるため、トナーのバインダ樹脂としてより低温でも熱溶融するような樹脂が選択されている。
そのため、上述した板状のブレードによる層規制部材にあっては、現像ロールとのニップ域でトナーが溶融し、ブレード表面に固着し、結果的にこの固着物により現像ロール上の（均一な）トナー層が形成されずに画像上での白スジ等を生じるという問題がある。
また、回転体の層規制部材にあっては、板状のブレードの場合と異なり、層規制部材と現像ロールとの接触箇所が常時変化することから、ブレードに比べトナー固着が生じ難い。しかしながら、この場合においても、回転体の軸方向に均一な圧力で、また均一なニップ幅で押し当てる必要があり、長期に亘って使用して行くと回転体表面へのトナー固着を生じる懸念がある。更に、回転体同士を接触させることから、夫々の回転体（この場合は現像ロールと層規制部材を示す）の軸方向のたわみによって、その両端部で特に圧力が大きくなることが想定される。よって、長期に亘って使用して行くと、両端部近傍からのトナー固着が起こり易くなる。更にまた、この軸方向のたわみは、軸方向での、例えば中央部と両端部での接触圧やニップ幅の相違をもたらし、均一な現像特性を損ない、結果的に濃度むらやかぶり等の画像ディフェクトをもたらすようになる。

このたわみの問題を解決するために、図１１に示すように、回転体の層規制ロール６７の両端部６７ａ，６７ｃの径を中央部６７ｂの径より小さくするようにした方式（所謂クラウン形状）も提案されている（例えば特許文献２参照）。
しかしながら、この方式では、軸方向の圧力を均一化できたとしても、両端部６７ａ，６７ｃと中央部６７ｂの径が異なるため現像ロールとの接触部位で軸方向の速度差が生じるようになる。よって、現像ロール上に形成されたトナー層のトナー量や帯電量が不均一になるという問題は解消されずに残ることとなる。

このように、層規制部材として剛体や弾性体を用い、現像ロールに押し当てる構成のものでは、上述したように圧接力やニップ幅の不均一があり、また、層規制部材へのトナー固着という問題が解消されない。
そのために、図１２及び図１３に示すように、層規制部材として可撓性を備えた薄いシート状部材７１を押し当てる方式が各種提示されている（例えば特許文献３，４参照）。
これらの方式にあっては、可撓性のあるシート状部材７１を現像ロール６２に押し当てることで、その表面に沿った形状に層規制部材としてのシート状部材７１を変形させることができる。そのため、ニップ幅を大きく取れることが可能になり、現像ロール６２上のトナー層の均一化が図れるかもしれない。しかし、シート状部材７１の同一箇所が現像ロール６２と接触する構成のため、このシート状部材７１と現像ロール６２との間に入り込んだトナーがその場で堆積し、長期的な現像ロール６２上でのトナー層形成にとっては、安定性を欠くという問題がある。尚、図中符号６１は感光体であり、符号６４はトナー供給ロールである。

本発明は、以上の技術的課題を解決するためになされたものであって、現像剤担持体上に形成された現像剤層のトナー量及びトナー帯電量を均一化し、更に、長期に亘って安定した現像特性を備えた現像装置及びこれを用いた画像形成装置並びに現像剤層規制部材を提供するものである。

すなわち、本発明は、図１に示すように、静電潜像を担持する像担持体１に対向し回転可能で表面に現像剤Ｔを担持する現像剤担持体２と、この現像剤担持体２に対向して配設され現像剤担持体２上の現像剤層を規制する現像剤層規制部材３とを備えた現像装置において、現像剤層規制部材３は、現像剤担持体２に接触して回転する回転体３ａにて構成され、この回転体３ａには少なくとも前記現像剤担持体２上の現像剤Ｔを層規制する領域が現像剤担持体２の形状に沿って変形可能な可撓性外周面部３ｂを具備することを特徴とするものである。尚、同図において、符号４は現像剤担持体２へ現像剤Ｔを供給する現像剤供給部材であり、符号５は現像剤層規制部材３上の現像剤Ｔを掻き取る掻き取り部材である。

このような技術的手段において、本願に係る現像装置は、一成分現像剤（現像剤）を使用するものであり、現像剤Ｔとしては、絶縁性トナーであれば磁性又は非磁性のいずれであっても差し支えない。
本態様における現像剤担持体２は現像剤Ｔを担持できるものであればよく、ドラム状、ベルト状を含む。また、効果的に現像を行う観点からは、現像剤担持体２が像担持体１と接触配置される態様が好ましいが、非接触であっても差し支えない。更に、現像剤担持体２としては弾性体であっても剛体であっても差し支えない。

そして、現像剤層規制部材３は、回転体３ａにて構成され、かつ、可撓性外周面部３ｂを備えていればよく、また、現像剤層規制部材３の回転は、現像剤層規制部材３自らが回転する原動駆動方式であっても、例えば現像剤担持体２の回転に伴い従動回転する態様であっても差し支えない。更に、その回転方向は、現像剤担持体２との対向部位において同一方向に回転してもよいし、互いに異なる方向に回転させることも可能である。
更にまた、可撓性外周面部３ｂは、単一の層で構成されていてもよいし、複数の層で構成されていてもよい。

本態様における現像剤層規制部材３は、中空状回転体で構成されていることが、現像剤担持体２との対向部位における可撓性外周面部３ｂの変形を均一にする観点から好ましく、また、この中空状回転体を、現像剤担持体２上の現像剤Ｔの層規制を行うため、現像剤担持体２と像担持体１との対向部位より現像剤搬送方向上流側に設けることが好ましい。
更に、中空状回転体の形状は特に限定されず、円筒形であってもそれ以外の形状であっても差し支えない。また、中空状回転体の回転は中心軸を有して回転する態様であってもよいし、複数の回転軸を有した例えばベルト状の態様であっても差し支えない。
更にまた、可撓性外周面部３ｂが導電層を備え、バイアス印加可能な構成が現像剤Ｔの層規制を効果的にする観点から好ましく、導電層としてはバイアス印加可能な構成であればよく、例えば金属スリーブ等の単層構造であっても、また、絶縁層と導電層との積層構造等であってもよい。そして、印加するバイアスは直流電界でも差し支えないが、直流電界を重畳した交流電界とすることが、現像剤Ｔの層規制を向上させる観点から一層好ましい。尚、バイアス印加の場合は、現像剤層規制部材３の回転方向はいずれでもよく、また、従動及び駆動のいずれであってもよいが、従動の場合にはバイアス印加が必要となる。

また、本実施の形態において、現像剤層規制部材３は、中空状回転体内部に押し当て部材を備え、この押し当て部材によって可撓性外周面部３ｂの一部を前記現像剤担持体２に押し当てるように構成することが、現像剤層規制部材３の現像剤担持体２に対する圧接力やニップ幅が一層均一化される観点から好ましい。このとき、押し当て部材としては、例えばスポンジゴム等からなる弾性体で構成されることが、圧接力やニップ幅をコントロールする観点から好ましく、更に、この押し当て部材を可撓性外周面部３ｂの軸方向圧力が均一になるように配設することで、軸方向の圧力が均一になり、現像剤Ｔの層規制が効果的になる。また、押し当て部材を可撓性外周面部３ｂの回転方向圧力が均一になるように配設することで、回転方向の圧力が均一になり、現像剤Ｔの層規制が効果的になる。

また、本発明による現像剤層規制部材３の態様としては、回転可能に配設され現像剤Ｔを担持搬送する現像剤担持体２に接触配置され、この現像剤担持体２上の現像剤Ｔの層規制を行う現像剤層規制部材３であって、現像剤担持体２に接触して回転する回転体３ａにて構成され、この回転体３ａには少なくとも前記現像剤担持体２上の現像剤Ｔを層規制する領域が現像剤担持体２の形状に沿って変形可能な可撓性外周面部３ｂを具備することを特徴とするものである。
更に、本発明による画像形成装置の態様としては、静電潜像を担持する像担持体１と、この像担持体１上の静電潜像を現像する現像装置として、上述の現像装置を備えたことを特徴とするものである。

本発明に係る現像装置によれば、現像剤担持体上の現像剤の層規制を行う現像剤層規制部材として、回転体構成で、現像剤担持体の形状に沿った変形可能な可撓性外周面部を備えた構成を採ったので、現像剤担持体と現像剤層規制部材との圧接力が小さく且つ広いニップ幅を確保することができ、現像剤担持体上の現像剤の量及び帯電量が一層均一化されると共に、長期的に安定した現像特性を得ることができる。
また、本発明に係る現像剤層規制部材によれば、上述した現像性能の良好な現像装置を容易に構築することができる。
更に、これらの現像装置を用いることで、長期的に安定した画像形成が可能な画像形成装置を容易に構築できる。

以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
◎実施の形態１
図２は、本発明が適用された実施の形態１の画像形成装置を示す。
同図において、符号２１は、矢印方向に回転する有機感光体からなる静電潜像を担持する感光体であり、この感光体２１はスコロトロンなどの帯電装置２２によって帯電され、レーザ書込装置やＬＥＤアレイを有する露光装置２３によって静電潜像が書き込まれる。この静電潜像は、光の当たった感光体２１表面電位が低下し、光の当たっていない高電位部分とのコントラストによる電位画像として形成される。
また、現像装置２４は、現像ハウジング３１内に非磁性一成分現像剤であるトナーを収容し、現像剤担持体としての現像ロール３２にトナーを担持させ、この現像ロール３２にバイアス電源２５からの現像バイアスを印加することで、現像ロール３２を静電潜像の高電位部と低電位部との中間電位に保持し、静電潜像の画像部を帯電されたトナーにて現像するようにしたものである。
更に、転写装置２６は、例えば感光体２１に接触配置される転写ロールにて構成され、バイアス電源２７によって感光体２１上のトナー像が引き付けられる方向の転写バイアスを印加することで、感光体２１上のトナー像を記録材２８に転写させるようにしたものである。
また、感光体２１上に残留したトナーは、例えばドクターブレード式のクリーニング装置２９によって除去される。

また、本実施の形態において、感光体２１上のトナー像を転写された記録材２８は、定着装置５０に搬送され、この定着装置５０によりトナー像は、記録材２８に定着される。
定着装置５０は、例えばヒートロール方式で、加熱ロール５１と加圧ロール５２とを有し、この加熱ロール５１と加圧ロール５２との間に記録材２８を通過させることによりトナー像を記録材２８に定着するようになっている。

ここで、本件発明の特徴点である現像装置２４について、図３に基づいて詳細に説明する。同図において、現像装置２４は、感光体２１に向かって開口する現像ハウジング３１（図２参照）を有し、この現像ハウジング３１の開口に面し且つ感光体２１と対向して接触する位置に、現像ロール３２を回動自在に収容している。この現像ロール３２にはバイアス電源２５が接続され、所定の現像バイアスが印加されるようになっている。
本実施の形態では、この現像ロール３２は、例えばアルミニウムやステンレス等からなる金属ロールの外周部に、ウレタンゴム又はシリコーンゴム等からなる半導電性ゴムで被覆した構成を採っているが、金属ロールであっても差し支えない。また、現像ロール３２と感光体２１とは接触した構成を採っているが、非接触であっても差し支えない。

この現像ロール３２の背後には、現像ロール３２と接触して、現像ロール３２にトナーを供給する弾性発泡体からなるトナー供給ロール３３が配設され、バイアス電源３６が接続されている。本実施の形態では、このトナー供給ロール３３は、例えばアルミニウムやステンレスの金属ロールに半導電性発泡ウレタン樹脂を被覆したものを使用したが、例えば表面を粗くした金属ロール等であっても差し支えない。
尚、トナー供給ロール３３としては、現像ロール３２にトナーを供給できるものであればよく、ロール状、ベルト状、ブラシ状いずれであってもよい。更に、トナーを現像ロール３２に供給できるものであれば、回転しない構成であっても差し支えない。
また、このトナー供給ロール３３の背後には、トナーを収容するトナーホッパ３４が設けられ、アジテータ３５によってトナーが撹拌されるようになっている。尚、アジテータ３５は、そのシャフトが樹脂製であり、トナーを撹拌する部分がＰＥＴシート等の樹脂シートで構成され、トナーホッパ３４内のトナーを撹拌すると共に、トナー供給ロール３３側にトナーを供給するようになっている。

そして、特に、現像ロール３２に圧接して、本件の特徴点である現像ロール３２上のトナーの層厚を規制し帯電する可撓性規制ロール３７が、現像ロール３２との対抗部位で所定の食い込み量（本実施の形態では約０．５ｍｍ）をもって互いに反対方向に回転するように設けられている。
本実施の形態における可撓性規制ロール３７は、図３及び図４に示すように、ニッケル電鋳からなる可撓性スリーブ４１の両端に一対の剛性フランジ４２（具体的には４２ａ，４２ｂ）を嵌挿し、可撓性スリーブ４１と接着剤等で固着すると共に、剛性フランジ４２にシャフト４３を固着している。そして、この可撓性スリーブ４１の可撓性部分（具体的には剛性フランジ４２の部分を除いた部分を指す）のみが現像ロール３２と当接するようになっている。
本実施の形態では、可撓性スリーブ４１として、ニッケル電鋳のスリーブを使用したが、ステンレス等の薄板状金属スリーブであってもよく、また、金属スリーブ上に樹脂チューブ等で被覆した構成であってもよい。更に、絶縁性樹脂に導電性フィラーを添加した導電性樹脂等のスリーブであってもよく、イオン導電性樹脂等で構成されても差し支えない。
尚、可撓性スリーブ４１の厚さは、回転体としての構造安定性や寿命の観点から、通常、金属スリーブの場合は２０〜１００μｍが好ましく、一方樹脂スリーブの場合は５０〜２００μｍが好ましい。また、可撓性スリーブ４１が現像ロール３２に沿って変形するようにするため、その食い込み量はスリーブ厚さより大きいことが好ましい。
また、本実施の形態では、可撓性規制ロール３７にはバイアス電源３８が接続され、直流電界が重畳された交流電界が加えられるようになっている。

更に、図３に示すように、可撓性規制ロール３７には、この可撓性規制ロール３７上のトナーを掻き落とすスクレーパ３９が可撓性規制ロール３７に対してドクター方向に接触するように配置されている。本実施の形態におけるスクレーパ３９としては、例えば薄板状のウレタンゴムやＰＥＴシート等が使用できる。

次に、本実施の形態に係る、特に現像装置２４の作動について、図３を基に説明する。
同図において、トナーホッパ３４内でアジテータ３５によって撹拌されたトナー（本実施の形態では負帯電トナーを使用している）は、バイアス電源３６によりトナー供給ロール３３上に供給担持される。トナー供給ロール３３上に担持されたトナーは、トナー供給ロール３３の回転に伴い搬送され、現像ロール３２との対向部位に到達する。このとき、この対向部位での現像ロール３２とトナー供給ロール３３との機械的な摺擦力や現像ロール３２のバイアス電源２５とトナー供給ロール３３のバイアス電源３６との電位差により、トナー供給ロール３３上のトナーは現像ロール３２側へ供給される。
現像ロール３２へ供給されたトナーは、可撓性規制ロール３７との対向部位に達すると、現像ロール３２上のトナーの層厚が規制されると共に摩擦帯電される。そして、所定のトナー量且つ所定の帯電量を有したトナー層が形成される。

このとき、現像ロール３２と可撓性規制ロール３７との対向部位では、図５に示すように、現像ロール３２と可撓性規制ロール３７との接触ニップ域Ａ領域において、可撓性スリーブ４１が現像ロール３２の形状に沿って変形し、広い接触ニップ域を形成している。このため、効果的なトナーの層厚及び帯電量が確保できる。
また、本実施の形態では、このとき、可撓性規制ロール３７にバイアス電源３８（図３参照）にて直流電界を重畳した交流電界を印加していることから、Ａ領域の接触ニップ域では、トナーが現像ロール３２の径方向にも移動し易くなり、一層層規制の効果を向上させている。尚、本実施の形態におけるバイアス電源３８による直流電界は、使用しているトナーが負帯電トナーのため、トナーを現像ロール３２方向に吸引する方向（現像ロール３２側をプラスにする方向）の電界を加える方が、トナーの層規制をし易くする観点から一層好ましい。すなわち、負帯電トナーを現像ロール３２側に吸引する方向に電界を印加することによって形成されたトナー層において、負電界トナーは現像ロール３２側に、逆帯電（正帯電）トナーは可撓性規制ロール３７側に吸引されるために、形成されたトナー層において効率的に負帯電にすることができ、逆帯電トナーの比率を下げることが可能となる。
更に、このバイアス印加により、現像ロール３２上のトナー層厚が一層均一化されるようになり、ゴーストの発生を一層抑止することができる。

そして、接触ニップ域を通過したトナーは、図３に示すように、感光体２１と現像ロール３２との対向部位の現像ニップ域に達し、バイアス電源２５からの現像バイアスにより現像が行われ、感光体２１上の静電潜像は顕像化される。そして、現像ロール３２上の残留トナーは現像ロール３２上を更に搬送され、トナー供給ロール３３との対向部位に到達し、ここでトナー供給ロール３３側に回収される。
一方、可撓性規制ロール３７上のトナーは、スクレーパ３９によって掻き落とされ、トナー供給ロール３３あるいはトナーホッパ３４に戻される。

本実施の形態においては、可撓性規制ロール３７には、図４に示すように、剛性フランジ４２を使用したが、この剛性フランジ４２に代えて、例えば弾性体からなるフランジを使用することも可能である。但し、弾性体の硬度が小さすぎると可撓性規制ロール３７の回転を損なうことが懸念されるため、ある程度の硬度が必要であり、このとき、フランジ部を現像ロール３２上に配置することが可能となり、装置の小型化が図れる。
また、可撓性規制ロール３７にバイアスを印加する構成を採ったが、バイアスを印加しない構成であっても十分な層規制が可能である。
更に、本実施の形態では、可撓性規制ロール３７が現像ロール３２と対向部位で異なる方向に回転する方式を採ったが、例えば、可撓性規制ロール３７が現像ロール３２との対向部位で同方向に回転する駆動方式であってもよいし、現像ロール３２によって従動回転する方式であっても、現像ロール３２と可撓性スリーブ４１とで十分なニップ幅を確保できることから、現像ロール３２上のトナーの効果的な層規制が可能である。
更にまた、本実施の形態では、現像装置２４を一つ備えた画像形成装置を示したが、これに限らず、この現像装置を複数備え、所謂ロータリ型画像形成装置とすることも、また、所謂タンデム型画像形成装置とすることも可能である。

◎実施の形態２
図６は、本発明が適用された実施の形態２に係る現像装置の要部を示す。同図において、本実施の形態は、実施の形態１における現像装置２４と略同様に構成されるが、可撓性規制ロール３７の内部に弾性部材４４を備えている点が実施の形態１と異なる。尚、実施の形態１と同様な構成要素には同様の符号を付し、その詳細な説明は省略する。

同図において、本実施の形態における可撓性規制ロール３７は、回転可能な可撓性スリーブ４１の内部に弾性部材４４を固定的に設けている。また、弾性部材４４の現像ロール３２に面する側は、現像ロール３２の形状に沿った凹部４４ａを有し、更に、この凹部４４ａの両端部４４ｂは、弾性部材４４によって可撓性スリーブ４１の回転が損なわれないような曲面を有している。
この可撓性規制ロール３７は、図７に示すような断面構造をしており、可撓性スリーブ４１に嵌挿された一対の剛性フランジ４５（具体的には４５ａ，４５ｂ）を備えており、
この剛性フランジ４５ａ，４５ｂは、夫々回転軸を一体化したもので、夫々の剛性フランジ４５ａ，４５ｂが共に回転するようになっている。
更に、この剛性フランジ４５ａ，４５ｂ内にはベアリング４６（具体的には４６ａ，４６ｂ）の外輪が固定配置され、これらのベアリング４６ａ，４６ｂの内輪には回転自在なシャフト４７が設けられ、剛性フランジ４５ａを貫通して外部にでている。
そして、弾性部材４４はシャフト４７に面する側が図示外の付勢部材を介してシャフト４７に固定されている。

そのため、シャフト４７を固定した状態で、一対の剛性フランジ４５ａ，４５ｂを回転させるようにすることで、可撓性スリーブ４１は回転するが、内部に設けた弾性部材４４は同じ位置に留まるようにすることができる。
また、本実施の形態では、弾性部材４４の現像ロール３２に面する側に設けた凹部４４ａによって、可撓性規制ロール３７と現像ロール３２との接触ニップ域を一層安定した形状で確保することができる。尚、本実施の形態では、弾性部材４４はシャフト４７と離した構成を採ったが、これに限らず、シャフト４７に固着する形で設けてもよく、可撓性スリーブ４１内部に可撓性スリーブ４１の変形を許容できる空間が備わっていればよい。

本実施の形態においては、かかる構成を採っているため、可撓性規制ロール３７と現像ロール３２との接触ニップ域において、圧接力やニップ幅を精度よくコントロールすることが可能になる。そのため、この接触ニップ域でのトナーの層規制がより一層安定するようになり、よって、可撓性規制ロール３７によるトナー量及びトナー帯電量の安定性が一層向上し、現像特性が安定した長寿命の現像装置が可能になる。

◎実施例１
本実施例は、実施の形態１と同様の可撓性規制ロールを使用した構成で耐用評価を行ったもので、比較例として従来のブレードや金属ロール（アルミ丸棒を使用）での評価も行った。尚、本実施例では、可撓性規制ロールへのバイアス印加は行っていない。
結果は、図８に示すように、可撓性規制ロール（可撓性スリーブをニッケル電鋳スリーブとした構成）を使用した場合、５００００枚プリント後もトナー固着が確認されなかったが、ブレードの場合は５０００枚で既にトナー固着が発生し、アルミ丸棒では２６０００枚でトナー固着が発生した。このことより、可撓性規制ロールを使用すると、他のブレードや金属ロールの場合と異なり、現像ロールへの圧接力を小さくできることから、従来に比べ大幅な改善効果が確認された。

◎実施例２
本実施例は、実施例１の構成で、可撓性規制ロールの可撓性スリーブ（ニッケル電鋳スリーブ）に、直流重畳の交流電界を印加して実施例１と同様の耐用評価を行った。
このときの電界条件は以下のようにした。
現像ロールには現像バイアスとして−４３０Ｖを印加し、可撓性スリーブには層規制バイアスとして直流分−７３０Ｖ、交流分の周波数１０ｋＨｚ、Ｖｐｐ５００Ｖを印加した。
結果は、このバイアス印加により、現像ロール上のトナー層が一層均一なトナー量やトナー帯電量になり、実施例１より一層画面内濃度均一性が向上し、かぶりの少ない画像が得られるようになった。また、本実施例にあっても、５００００枚のプリント後もトナー固着が確認されなかった。

本発明に係る現像装置の概要を示す説明図である。 本発明が適用された画像形成装置の実施の形態１を示す説明図である。 実施の形態１の現像装置を示す説明図である。 実施の形態１の可撓性規制ロールの断面図である。 実施の形態１の現像装置の要部拡大図である。 実施の形態２に係る現像装置の要部拡大図である。 実施の形態２の可撓性規制ロールの断面図である。 実施例１の結果を示す説明図である。 従来例としてブレードによる層規制を行う現像装置を示す説明図である。 従来例として層規制ロールを備えた現像装置を示す説明図である。 従来例としてクラウン形状をした層規制ロールを示す説明図である。 従来例としてフィルムシートを当てて規制する方式の現像装置を示す説明図である。 従来例として中空フィルムを当てて規制する方式の現像装置を示す説明図である。

符号の説明

１…像担持体，２…現像剤担持体，３…現像剤層規制部材，３ａ…回転体，３ｂ…可撓性外周面部，４…現像剤供給部材，５…掻き取り部材，Ｔ…現像剤

Claims (10)

1. 静電潜像を担持する像担持体に対向し回転可能で表面に現像剤を担持する現像剤担持体と、
   この現像剤担持体に対向して配設され現像剤担持体上の現像剤層を規制する現像剤層規制部材とを備えた現像装置において、
   現像剤層規制部材は、現像剤担持体に接触して回転する回転体にて構成され、この回転体には少なくとも前記現像剤担持体上の現像剤を層規制する領域が現像剤担持体の形状に沿って変形可能な可撓性外周面部を具備することを特徴とする現像装置。
2. 請求項１記載の現像装置において、
   現像剤層規制部材は、中空状回転体にて構成されていることを特徴とする現像装置。
3. 請求項１記載の現像装置において、
   現像剤層規制部材の可撓性外周面部には、現像剤担持体との間にバイアス印加を可能にする導電層を設けていることを特徴とする現像装置。
4. 請求項３記載の現像装置において、
   前記導電層にバイアスを印加するバイアス印加手段を備えたことを特徴とする現像装置。
5. 請求項２記載の現像装置において、
   現像剤層規制部材は、中空状回転体内部に押し当て部材を備え、この押し当て部材によって可撓性外周面部の一部を前記現像剤担持体に押し当てるように配設されていることを特徴とする現像装置。
6. 請求項５記載の現像装置において、
   押し当て部材は、現像剤担持体側に押し当てる可撓性外周面部の軸方向圧力が均一になるように配設されていることを特徴とする現像装置。
7. 請求項５記載の現像装置において、
   押し当て部材は、更に、現像剤担持体側に押し当てる可撓性外周面部の回転方向圧力が均一になるように配設されていることを特徴とする現像装置。
8. 請求項５記載の現像装置において、
   押し当て部材は、弾性体からなることを特徴とする現像装置。
9. 回転可能に配設され且つ現像剤を担持搬送する現像剤担持体に接触配置され、この現像剤担持体上の現像剤の層規制を行う現像剤層規制部材であって、
   現像剤担持体に接触して回転する回転体にて構成され、この回転体には回転可能で且つ少なくとも前記現像剤担持体上の現像剤を層規制する領域が現像剤担持体の形状に沿って変形可能な可撓性外周面部を具備することを特徴とする現像剤層規制部材。
10. 静電潜像を担持する像担持体と、
    この像担持体上の静電潜像を現像する請求項１乃至８のいずれかに記載の現像装置とを備えたことを特徴とする画像形成装置。

Images