JP2013190759A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明の目的は、現像スリーブ表面のＶ字溝へのトナー詰まり発生を抑制し、長期にわたり安定した画像形成を行うことができる画像形成装置を提供することである。
【解決手段】 現像スリーブ表面のＶ字溝部が、現像スリーブ−規制ブレード最近接部に存在する場合において、規制ブレード傾斜面と、Ｖ字溝の現像スリーブ回転方向下流面との角度Θについて、Θ＜９０°を満たすこととした。これにより、Ｖ字溝へのトナー詰まりが低減し、現像剤の搬送性低下、溝周期のピッチムラ画像の発生を抑制することが可能となり、長期にわたり安定した画像形成を行うことができる画像形成装置を提供することができた。
【選択図】 図２

Description

本発明は、像担持体に形成された静電像をトナーとキャリアとを備える現像剤を用いて現像する静電記録方式や電子写真方式を利用した複写機やレーザービームプリンタなどの画像形成装置に関するものである。

従来、電子写真方式を用いた画像形成装置では、像担持体としての感光体に形成された静電潜像を、現像装置を用いて現像剤中のトナーによってトナー像を顕像化する。

最も一般的な現像装置は、現像剤を収容する現像容器と、現像容器中の現像剤を攪拌・混合しながら搬送する搬送部材と、現像剤を担持して感光体対向部まで搬送する現像剤担持体と、さらには現像剤担持体上の現像剤量を規制する層厚規制部材からなる。

ここで、非磁性トナーと磁性キャリアからなる２成分現像剤を用いる現像装置について述べれば、現像容器に収容された現像剤は、現像容器内で搬送部材である現像スクリューによって攪拌・混合される。現像剤はこの攪拌・混合の過程で摩擦帯電されて電荷が付与される。電荷の付与された現像剤は内部に磁界発生手段としての複数の磁極を有するマグネットを配置した現像剤担持体である現像スリーブに主に磁気的な力による担持される。この現像スリーブは感光体に対向する位置に回転可能に配置されており、現像剤は現像スリーブの回転に従って、感光体の対向部である現像領域まで搬送され現像に供される。現像領域では、現像スリーブに印加される現像バイアスにより現像剤中のトナーが感光体表面に形成された静電潜像に転移し、感光体表面に静電潜像に応じたトナー像が形成される。このような現像装置では、一般的に現像スリーブの外周面に対して所定のギャップを介して対向するようにして層厚規制部材である規制ブレードが配置されていることが多い。規制ブレードとしては、磁性板であったり、非磁性板であったり、その両者の組合せであったり、あるいは弾性体であったりと様々な提案がなされ、実施もされている。現像スリーブに担持された現像剤は、現像領域に搬送される際に、現像スリーブとブレードの間のギャップを通過する過程で現像領域に搬送される現像剤量が規制され、安定した量が供給されるように調整されている。規制ブレードの対向部には、通常、マグネットの磁極の一つ（カット極と呼ぶ）を対向させて、現像剤溜まりを形成させた上で規制を行われている。このような構成では、規制ブレード直上流部に現像剤を常に一定量確保できるので、安定して現像剤を現像スリーブに供給することが可能となる。

現像スリーブが効率良く二成分現像剤を搬送させる手段として、従来よりサンドブラスト法などを用いて表面を粗面化した現像剤担持体が知られている。この現像スリーブによれば、粗面化に伴って摩擦抵抗を大きくした表面で、より多くの現像剤を汲み上げて搬送することができる。しかしながら、現像剤との摺擦による摩耗に伴って徐々に表面が平滑化してしまうことで、経時的に現像剤搬送量を低下させてしまう。更に、表面の微妙な凹凸に現像剤中の磁性キャリアを摺擦させることで、磁性キャリアも摩耗させることから、経時的な現像剤搬送量の低下に拍車をかけてしまう。そして、現像後の可視像にざらつきが生じたり、そのハーフトーン部の濃度ムラを見立たせたりすることから、長期間に渡って安定した品質の画像を得ることが非常に困難であった。

そこで、このようなざらつきや濃度ムラを抑え得る現像剤担持体として、表面に複数のＶ字状の溝を有するものが知られている（例えば特許文献１）。この種の現像剤担持体によれば、表面に設けられた複数の溝で現像剤を捕捉して効率良く搬送することができる。しかも、表面を摩耗させてもそれほど摩擦抵抗を変化させず、且つ、磁性キャリアの摩耗を少なくすることから、経時での画質変化を有効に抑えることができる。

特開平５−４０３９９号公報

ところが、上記従来のＶ字状の溝が形成された現像スリーブを長期にわたって使用したところ、規制ブレード裏の現像剤圧縮によって現像剤がシェアを受けることで、Ｖ字溝の凹部にトナーが詰まる。これによって、現像剤の搬送性低下、溝周期のピッチムラ画像が発生してしまう場合があった。これは、規制ブレードの裏側で圧縮された現像剤の一部は、規制ブレードの面にガイドされながら現像スリーブ表面に向かって搬送される流れが生じる。このため、Ｖ字溝内部に現像剤が詰まってしまう。特に、トナーと磁性キャリアとを含む現像剤の場合は、現像スリーブに内包されたマグネットによって現像スリーブの表面に引きつけられ、現像剤が保持される。特に規制ブレード裏の現像剤圧縮が大きいことにより、トナーがシェアを受けることで、溝の凹部にトナーが次第に詰まっていってしまう。

本発明は以上の問題に鑑みてなされたものである。その目的とするところは、現像剤担持体表面に複数の溝が形成された現像装置において、現像剤を規制する規制部材の表面に現像剤がガイドされて現像剤担持体の溝にトナーが詰まってしまうことを低減可能な現像装置を提供することである。

上記目的は本発明に係る画像形成装置にて達成される。
要約すれば、請求項１に係る発明は、表面に複数の溝が形成され、像担持体と対向する現像領域に現像剤を担持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量を規制する規制部材と、を有する現像装置において、前記規制部材は、前記現像剤担持体の表面に対向する対向部において、前記現像剤担持体の回転方向下流に従って前記現像剤担持体とのギャップが狭くなるように傾斜する傾斜部を少なくとも備え、前記溝は、前記現像剤担持体の回転方向下流側で前記現像剤担持体の法線方向に対して傾斜する下流傾斜面を備えており、前記下流傾斜面の下流端と、前記規制部材の前記傾斜部の下流端と、が最近接位置にあるとき、前記下流傾斜面と、前記規制部材の前記傾斜部と、のなす角度Θが、Θ＜９０°を満たすことを特徴とする。

本発明では、現像剤担持体表面に複数の溝が形成された現像装置において、現像剤を規制する規制部材の表面に現像剤がガイドされて現像剤担持体の溝にトナーが詰まってしまうことを低減可能な現像装置を提供することができる。本発明の更なる目的、特徴的構成及び作用効果は、以下の説明から明らかとなるであろう。

本発明の実施例が適用し得る画像形成装置の一例の概略構成図である。 本発明の一実施例が適用される現像器を説明するための説明図である。 本実施例で適用される規制ブレードの当接位置を説明するための図である。 本発明における規制ブレードを説明するための図である。 本発明における現像スリーブを説明するための図である。 本発明における画像形成装置の動作工程を説明するための図である。 本発明の実施例１における現像剤の挙動を説明するための図である。 本発明の実施例１における現像剤の挙動を説明するための図である。 本発明の実施例１における現像剤の挙動を説明するための図である。 本発明における規制ブレードを説明するための図である。 本実施例で適用される規制ブレードの当接位置を説明するための図である。 本発明の実施例２における現像剤の挙動を説明するための図である。 本発明の実施例３における現像スリーブを説明するための図である。 本発明の実施例４における現像スリーブを説明するための図である。

以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。

実施例１
先ず、本実施例の画像形成装置の全体構成及び動作について説明する。図１は本実施例の画像形成装置１００の概略構成図である。画像形成装置１００は、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４色に対応して設けられ４つの画像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋを有する電子写真方式のフルカラープリンタである。画像形成装置１００は、画像形成装置本体に接続された原稿読み取り装置（図示せず）からの画像信号に応じて、４色フルカラー画像を記録材（記録用紙、プラスチックフィルム、布等）に形成することができる。

また、原稿読み取り装置の他に画像形成装置本体に対し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の画像信号に応じて画像形成できる。

各画像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋにて像担持体としての電子写真感光体２Ｙ、２Ｍ、２Ｃ、２Ｂｋ上に形成されたトナー像を、中間転写ベルト１６上へ転写し、続いて記録材担持体８により搬送される記録材Ｐ上に転写する構成となっている。以下、詳しく説明する。

尚、本実施例では、画像形成装置１００が備える４つの画像形成部１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｂｋは、現像色が異なることを除いて実質的に同一の構成を有する。従って、以下、特に区別を要しない場合は、いずれかの画像形成部に属する要素であることを表すために符号に付した添え字Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｂｋは省略し、総括的に説明する。

画像形成部１には、像担持体として円筒型の感光体、即ち、感光ドラム２が配設されている。感光ドラム２は、図中矢印方向に回転駆動される。

感光ドラム２の周囲には帯電手段としての帯電ローラ３と、現像手段としての現像器４、転写手段としての一次転写ローラ５、二次転写ローラ１５と、二次転写対向ローラ１０と、クリーニング手段としてのクリーニング装置６が配置されている。感光ドラム２の図中上方には露光手段としてのレーザースキャナ（露光装置）７が配置されている。又、各画像形成部１の感光ドラム２と対向して中間転写ベルト１６が配置されている。中間転写ベルト１６は、駆動ローラ９の駆動により図中矢印方向に周回移動し、トナー画像を記録材Ｐとの当接部へと搬送する。続いて中間転写ベルト１６から記録材Ｐへトナー像を転写した後、定着装置１３によってトナー像が記録材Ｐへ熱定着される。

例えば、４色フルカラーの画像形成時について説明すると、先ず、画像形成動作が開始すると、回転する感光ドラム２の表面が帯電ローラ３によって一様に帯電される。このとき、帯電ローラ３には、帯電バイアス電源より帯電バイアスが印加される。次いで、感光ドラム２は、露光装置７から発せられる画像信号に対応したレーザー光により露光される。これにより、感光ドラム２上に画像信号に応じた静電像（潜像）が形成される。感光ドラム２上の静電像は、現像器４内に収容されたトナーによって顕像化され、可視像となる。本実施例では、レーザー光により露光した明部電位にトナーを付着させる反転現像方式を用いる。

現像器４により、感光ドラム２上にトナー像を形成し、中間転写ベルト１６上にトナー像を一次転写する。一次転写後に感光ドラム２表面に残ったトナー（転写残トナー）は、クリーニング装置６によって除去される。

この動作をイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックで順次行い、中間転写ベルト１６上で４色のトナー像を重ね合わせる。その後、トナー像の形成タイミングに合わせて記録材収納カセット（図示せず）に収容された記録材Ｐが供給ローラ１４、搬送材８により搬送される。そして、二次転写ローラ１５に二次転写バイアスを印加することにより、中間転写ベルト１６上の４色のトナー像を、搬送材８上に担持されている記録材Ｐ上に一括で二次転写する。

次いで、記録材Ｐは搬送材８から分離され、定着手段としての定着装置１３に搬送される。この定着装置によって、加熱、加圧されることで、記録材Ｐ上のトナーは溶融、混合されて、フルカラーの永久画像となる。その後、記録材Ｐは機外に排出される。

又、二次転写部で転写しきれずに中間転写ベルト１６に残留したトナーは、中間転写ベルトクリーナー１８により除去される。これにより、一連の動作が終了する。

尚、所望の画像形成部のみを用いて、所望の色の単色又は複数色の画像を形成することも可能である。

次に、図２を用いて現像器４について説明する。本実施例では、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの現像器の構成は全てにおいて同一である。図２において、現像器４は図１中前方から見た平面図として示す。

現像器４は、非磁性トナー粒子（トナー）と磁性キャリア粒子（キャリア）とを主成分として備える二成分現像剤が収納された現像容器（現像器本体）１０８を有する。

トナーは、結着樹脂、着色剤、そして必要に応じてその他の添加剤を含む着色樹脂粒子と、コロイダルシリカ微粉末のような外添剤が外添されている着色粒子とを有している。トナーは、重合法により製造した負帯電性のポリエステル系樹脂であり、体積平均粒径は５μｍ以上８μｍ以下が好ましい。本実施の形態では６．２μｍであった。

キャリアは、例えば、表面酸化あるいは未酸化の鉄，ニッケル，コバルト，マンガン，クロム，希土類等の金属、及びそれらの合金、又は酸化物フェライトなどが好適に使用可能である。これらの磁性粒子の製造法は特に制限されない。そして、キャリアは、重量平均粒径が２０〜５０μｍ、好ましくは３０〜４０μｍであり、抵抗率が１０^７Ω・ｃｍ以上、好ましくは１０^８Ω・ｃｍ以上である。本実施の形態では１０^８Ω・ｃｍのものを用いた。本実施の形態では、低比重磁性キャリアとして、フェノール系のバインダー樹脂に磁性金属酸化物及び非磁性金属酸化物と所定の比で混合し、重合法により製造した樹脂磁性キャリアを使用した。体積平均粒径は３５μｍ、真密度は３．６〜３．７ｇ／ｃｍ^３、磁化量は５３Ａ・ｍ^２／ｋｇである。

図２に示すように、現像装置４は、現像容器１０８、現像剤搬送手段（現像剤担持体）としての現像スリーブ１０３、及び現像剤の穂高規制部材のとしてのブレード１０２を有している。現像装置４の内部は垂直方向に延在する隔壁１０６によって現像室１１３と攪拌室１１４とに区画され、隔壁１０６の上方部は開放されている。現像室１１３及び攪拌室１１４には、本例では非磁性トナーと磁性キャリアを含む２成分現像剤が収容されており、現像室１１３で余分となった現像剤は攪拌室１１４側に回収される。

現像室１１３及び攪拌室１１４には、それぞれ第１及び第２の撹拌スクリュー１１１、１１２が配置されている。第１の攪拌スクリュー１１１は現像室１１３内の現像剤を攪拌搬送する。又第２の攪拌スクリュー１１２は現像剤濃度制御装置の制御のもとでトナー補給槽（図示せず）からこの攪拌スクリュー１１２の上流側に供給されるトナーと、既に攪拌室１１４内にある現像剤とを攪拌搬送し、トナー濃度を均一化する。隔壁１０６には図３における手前側と奥側の端部において、現像室１１３と攪拌室１１４とを相互に連通させる現像剤通路（図示せず）が形成されている。上記攪拌スクリュー１１１、１１２の搬送力により、現像によってトナーが消費されてトナー濃度の低下した現像室１１３内の現像剤が他方の通路から攪拌室１１４内へ移動するように構成されている。

現像装置４の現像室１１３は、感光ドラム４に対面した現像域に相当する位置が開口しており、この開口部に一部露出するようにして現像スリーブ１０３が回転可能に配置されている。現像スリーブ１０３はアルミニウムやステンレスのような非磁性材料で構成され、現像動作時には図示矢印方向に回転し、その内部には磁界発生手段である磁石（マグネットローラ）１１０が固定されている。現像スリーブ１０３は、アルミニウムやステンレスのような非磁性材料からなるブレード１０２によって層厚規制された２成分現像剤の層を担持搬送し、感光ドラム４と対向する現像域で現像剤を感光ドラム４に供給して潜像を現像する。本実施例ではステンレス製のブレードを用いている。現像スリーブ１０３とブレード１０２の間には所定のギャップを有する。本実施例では３００μｍである。

また、図３のように、本実施例におけるブレード１０２の現像スリーブ１０３に対する当接位置は、現像スリーブ１０３の重力方向最下点と現像スリーブ中心点を結んだ線と、
ブレード１０２に対する現像スリーブ１０３の最近接点と現像スリーブ中心点を結んだ線との間の角度が３０°となるように当接されている。また、ブレード１０２の現像スリーブ１０３に対する当接角度は、現像スリーブ１０３の接線に対し、９０°で配置されている。

現像スリーブ１０３には電源１１５から、直流電圧に交流電圧が重畳された現像バイアス電圧が印加される。本実施例では、周波数１０ｋＨｚ、振幅１０００ＶのＡＣバイアスの矩形波を用いている。

現像装置４は、上記構成により、攪拌スクリュー１１１、１１２によって現像スリーブ１０３の表面に供給された現像剤を、マグネットローラ１１０の磁力にて磁気ブラシの状態で保持する。現像スリーブ１０３の表面に供給された現像剤は、現像スリーブ１０３の回転に基づいて感光ドラム４との対向部（現像域）に搬送される。また、現像スリーブ１０３上の現像剤は、規制ブレード１０２によって規制され、現像域に搬送される現像剤量が適正に維持される。

更に説明すると、このような従来の現像装置のマグネットローラ１１０は、５極構成からなり、現像室攪拌スクリュー１１１で攪拌された現像剤は、汲み上げのための搬送用磁極（汲み上げ極）Ｓ２の磁力で拘束され、現像スリーブ１０３の回転により搬送される。そして安定した現像剤を拘束するために、ある一定以上の磁束密度を有する搬送用磁極（カット極）Ｎ２で十分に拘束し、そして磁気ブラシを形成しつつ搬送される。次いで、ブレード、即ち、ブレード１０２で磁気ブラシを穂切りして現像剤量を適正する。そして、現像極Ｓ１の位置において、現像スリーブ１０３上のトナーが感光ドラム２の静電潜像側に移動され、該静電潜像は、トナー像として顕像化される。このとき、画像形成装置本体側に設けられたバイアス電源１１５を介して現像スリーブ１０３には直流及び交互電界の重畳されたバイアス電圧が印加されている。そして現像が終了した現像剤は取り込み磁極Ｎ１及び剥ぎ取り磁極Ｓ３によって現像容器内に取り込まれる。

ここで図４を用いて、本実施例で用いたブレード１０２について詳細に説明する。
図４は、ブレード１０２近傍の断面図である。本実施例においては、ブレード１０２の現像剤を規制する側の先端部（現像スリーブ回転方向上流側）が、先端部と現像スリーブ１０３表面（溝が形成されていない領域）とでくさび形状を形成するような傾斜を有するように形成されている。図４のように、本実施例で用いたブレード１０２の先端部の角度は３５°、先端ストレート部の長さを１００μｍとしている。

ここで図５（Ａ）、（Ｂ）を用いて、本実施例で用いた現像スリーブ１０３について詳細に説明する。本実施例で用いた現像スリーブ１０３は図５（Ａ）のように、表面に略等間隔でＶ字溝を有している。本実施例で採用した現像スリーブは図５（Ｂ）に示したように、外形２０ｍｍであり、溝深さ１００μｍ、溝角度９０°、溝本数８０本である。

ここで図６に上記の画像形成装置の動作工程図を示した。

ａ：前多回転工程
画像形成装置の始動（起動）動作期間（ウォーミング期間）である。画像形成装置のメイン電源スイッチのＯＮにより、画像形成装置のメインモータを起動させて、所要のプロセス機器の準備動作を実行する。

ｂ：スタンバイ
所定の始動動作期間終了後、メインモータの駆動が停止し、プリントジョブ開始信号が入力されるまで画像形成装置をスタンバイ（待機）状態に保持する。

ｃ：前回転工程
プリントジョブ開始信号の入力に基づいて、メインモータを再駆動させて、所要のプロセス機器のプリントジョブ前動作を実行する期間である。

より実際的は、１．画像形成装置がプリントジョブ開始信号を受信、２．フォーマッタで画像を展開（画像のデータ量やフォーマッタの処理速度により展開時間は変わる）、３．前回転工程開始、という順序になる。

なお、前記１．の前多回転工程中にプリントジョブ開始信号が入力している場合は、前多回転工程の終了後、前記２．のスタンバイ無しに、引き続き前回転工程に移行する。

ｄ：プリントジョブ実行
所定の前回転工程が終了すると、引き続いて前記の画像形成プロセスが実行されて、画像形成済みの記録材が出力される。

連続プリントジョブの場合は前記の画像形成プロセスが繰返されて所定枚数分の画像形成済みの記録材が順次に出力される。

ｅ：紙間工程
連続プリントジョブの場合において、一の記録材Ｐの後端と次の記録材Ｐの先端との間隔工程であり、転写部や定着装置においては非通紙状態期間である。

ｆ：後回転工程
１枚だけのプリントジョブの場合その画像形成済みの記録材が出力された後、あるいは連続プリントジョブの場合その連続プリントジョブの最後の画像形成済みの記録材が出力された後もメインモータを引き続き所定の時間駆動させる。これにより所要のプロセス機器のプリントジョブ後動作を実行する期間である。

ｇ：スタンバイ
所定の後回転工程終了後、メインモータの駆動が停止し、次のプリントジョブ開始信号が入力されるまで画像形成装置をスタンバイ（待機）状態に保持する。

上記において、ｄ：のプリントジョブ実行時が画像形成時であり、ａ：の前多回転工程時、ｃ：の前回転工程時、ｅ：の紙間工程時、ｆ：の後回転工程時が非画像形成時である。

非画像形成時とは、上記の前多回転工程時、前回転工程時、紙間工程時、後回転工程時のうちの少なくとも１つの工程時、さらにはその工程時内の少なくとも所定時間である。

前述の非画像形成時において、少なくとも感光ドラム２及び現像ローラ１１が回転している間は、帯電ローラ３及び現像ローラ１１に所定の電圧を印加されている。こうすることによって、感光ドラム２と現像ローラ１１の間に所定の電位差（かぶり取り電位）を設けることとしている。これは非画像形成時に感光ドラム及び現像ローラが回転することによってトナーかぶり、キャリア付着が発生することを抑制するためであり、通常作像時と同様のかぶり取り電位を設定している。具体的に本実施例では、感光ドラム２の表面電位（Ｖｄ電位）を−５００Ｖ、現像バイアス電圧（Ｖｄｃ）を−３００Ｖとし、かぶり取り電位は２００Ｖとしている。

ここで、図７（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）を用いて、ブレード位置上流位置における現像剤の動きについて説明する。図７は、規制ブレード位置の上流における２成分現像剤の状態を模式的に表した断面概略図である。現像スリーブ１０３表面に汲み上げられた現像剤は、現像スリーブ１０３表面に担持されブレード１０２の位置の現像剤搬送方向上流側近傍まで搬送される。ブレード１０２上流側近傍まで搬送された現像剤はブレード１０２のエッジと現像スリーブ１０３表面との間のギャップ位置で層厚を規制されて一部が通過し現像領域に搬送される。ここで、図７（Ａ）のように、ブレード１０２の現像剤を規制する側の先端部（現像スリーブ回転方向上流側）に傾斜を持たせている。

即ち、規制ブレード１０２は、現像スリーブ１０３の回転方向下流に従って、規制ブレード１０２と現像スリーブ１０３のギャップが狭くなるように傾斜部を有する。

一方、現像スリーブ１０２には、表面に複数の溝が形成されている。溝の断面形状は、現像スリーブの回転方向の上流側と下流側のそれぞれに、現像スリーブ１０２の法線方向に対して傾斜する傾斜面を有している。

そして、現像スリーブ１０３表面に形成された溝の下流側端部が規制ブレード傾斜面下流端部を通過するとき（溝の下流側端部と、規制ブレード傾斜面下流端部が最近接したとき）における、規制ブレード１０２の傾斜面と、Ｖ字溝の現像スリーブ回転方向下流側の傾斜面との角度Θについて、Θ＜９０°とすることとした。このようにすることで、溝凹部の底面へ向かう現像剤の流れを抑制するとともに、速やかに現像剤が溝底面から外へ流れ出るため、溝部のトナー詰まりが抑制される。一方、図７（Ａ）に対し、図７（Ｂ）のように、従来から採用されている平板状の規制ブレードを採用した場合、規制ブレードの傾斜面と、Ｖ字溝の現像スリーブ回転方向下流面との角度Θについて、Θ≧９０°となってしまう。このため、溝凹部の底面へ向かう現像剤の流れによってシェアが発生し、溝部のトナー詰まりが発生してしまった。また、図７（Ａ）に対し、図７（Ｃ）のように、溝の角度を小さくした場合（例えば６０°とした場合）、図７（Ｂ）と同様に、規制ブレードの傾斜面と、Ｖ字溝の現像スリーブ回転方向下流面との角度Θについて、Θ≧９０°となってしまう。このため、規制ブレードの傾斜部に沿って運ばれた現像剤は、Ｖ字溝の現像スリーブ回転方向下流側の傾斜面（下流傾斜面）によって溝凹部の底面へ向かう現像剤の流れが生じてしまう。上記現像剤の流れによってシェアが発生し、やはりトナー詰まりが発生してしまった。

尚、本発明では、溝の角度を９０°としているが、現像剤搬送力の観点から溝の角度は１２０°以下とすることが望ましい。溝の角度が１２０°より大きくなると、現像剤の搬送力が低下してしまい、本来必要な現像剤搬送性に弊害が発生してしまう場合があったためである。

また、規制ブレードの傾斜角度について、本実施例では３５°としているが、規制ブレード裏における現像剤の流れの観点から３０°以上とすることが望ましい。図８（Ａ）が本実施例の構成における現像剤の流れであるのに対し、図８（Ｂ）のように、３０°未満になると、規制ブレード裏の現像剤の流れが現像スリーブ方向に発生しやすくなる。このため、Θ＜９０°とした場合でも若干のトナー詰まりが発生してしまう場合がまれにあったためである。

また、上記溝の角度及び規制ブレード傾斜角度の適正範囲である、溝の角度を１２０°以下、規制ブレードの傾斜角度を３０°以上とした場合、これらの観点から角度Θの下限については６０°程度が望ましいと考えられる。

また、本実施例では、現像スリーブ表面のＶ字溝部が現像スリーブ−規制ブレード最近接部に存在する場合において、規制ブレード傾斜面とＶ字溝の現像スリーブ回転方向下流面との角度Θについて、Θ＜９０°とすることと規定した。それに加え、図９（Ａ）のように、規制ブレード傾斜面とＶ字溝の現像スリーブ回転方向上流面（上流傾斜面）とのなす角度Θ´を以下のように規定する。即ち、規制ブレード傾斜面とＶ字溝の現像スリーブ回転方向上流面をそれぞれ現像容器内側（現像ローラ外側）に向かって延長したときのそれぞれの線の形成する角度Θ´について、０＜Θ´とすることが望ましい。ここで０＜Θ´とは、図９（Ａ）のように、規制ブレード傾斜面と、Ｖ字溝の現像スリーブ回転方向上流面を現像容器内側（現像ローラ外側）に向かって延長したそれぞれの線が交点を有することである。一方、図９（Ｂ）のように、交点を持たない場合は０≧Θ´と定義される。

図９（Ａ）が本実施例の構成における現像剤の流れであり、溝凹部の底面に向かう現像剤のシェアが少ないのに対し、図９（Ｂ）のように、０＜Θ´を満たさない場合、溝凹部の底面に向かう現像剤の流れが発生し、現像剤が溝凹部において若干のシェアを受ける。その結果、Θ＜９０°とした場合でも若干のトナー詰まりが発生してしまう場合がまれにあったためである。

以上のように、本実施例では、現像スリーブ表面のＶ字溝部が、現像スリーブ−規制ブレード最近接部に存在する場合において、規制ブレード傾斜面と、Ｖ字溝の現像スリーブ回転方向下流面との角度Θについて、Θ＜９０°とすることとした。これにより、Ｖ字溝へのトナー詰まりが低減し、現像剤の搬送性低下、溝周期のピッチムラ画像の発生を抑制することが可能となり、長期にわたり安定した画像形成を行うことができる画像形成装置を提供することができた。

実施例２
次に、本発明の他の実施例について説明する。尚、本実施例の画像形成装置の基本構成及び動作は、実施例１のものと同じである。従って、同一又は相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付して詳しい説明は省略し、本実施例に特徴的な点を以下に説明する。

本実施例では平板状の規制ブレードを用い、平板状の規制ブレードを傾斜させて現像スリーブに当接させることで、規制ブレード傾斜面と、Ｖ字溝の現像スリーブ回転方向下流面との角度Θについて、Θ＜９０°を満たすこととした。

図１０に本実施例で採用する規制ブレード１０２を示し、図１１に本実施例における現像スリーブ１０３と規制ブレード１０２の位置関係を示した。本実施例の規制ブレードはそれ自身には傾斜面を持たず、規制ブレードと現像スリーブ接線との角度を３５°になるように傾斜させて配置している。

ここで、図１２を用いて、本実施例で採用したブレード１０２、現像スリーブ１０３を用いたときの、ブレード位置上流位置における現像剤の動きについて説明する。図１２は、規制ブレード位置の上流における２成分現像剤の状態を模式的に表した断面概略図である。現像スリーブ１０３表面に汲み上げられた現像剤は、現像スリーブ１０３表面に担持されブレード１０２の位置の現像剤搬送方向上流側近傍まで搬送される。ブレード１０２上流側近傍まで搬送された現像剤はブレード１０２のエッジと現像スリーブ１０３表面との間のギャップ位置で層厚を規制されて一部が通過し現像領域に搬送される。

図１２のように、規制ブレード１０２の面と、Ｖ字溝の現像スリーブ回転方向下流面との角度Θについて、Θ＜９０°とすることとした。このようにすることで、溝凹部の底面へ向かう現像剤の流れが抑制されるとともに、速やかに現像剤が溝底面から外へ流れ出るため、溝部のトナー詰まりが抑制される。

以上のように、本実施例では、現像スリーブ表面のＶ字溝部が、現像スリーブ−規制ブレード最近接部に存在する場合において、規制ブレード面と、Ｖ字溝の現像スリーブ回転方向下流面との角度Θについて、Θ＜９０°とすることとした。これにより、Ｖ字溝へのトナー詰まりが低減し、現像剤の搬送性低下、溝周期のピッチムラ画像の発生を抑制することが可能となり、長期にわたり安定した画像形成を行うことができる画像形成装置を提供することができた。

実施例３
次に、本発明の他の実施例について説明する。尚、本実施例の画像形成装置の基本構成及び動作は、実施例１のものと同じである。従って、同一又は相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付して詳しい説明は省略し、本実施例に特徴的な点を以下に説明する。

本実施例では、実施例１に加え、更に溝傾斜面の下流側にテフロン（登録商標）コーティング加工を施すことによって、溝傾斜面下流側の摩擦抵抗を低減させることでスリーブ近傍の現像剤の流れを良化し、溝凹部のトナー詰まりを低減させることとした。即ち、溝傾斜面下流側の表面粗さを、溝傾斜面上流側の傾斜面の表面粗さよりも小さくしている。

図１３に本実施例で採用した現像スリーブを示した。本実施例で用いた現像スリーブは溝傾斜面の下流側にテフロン（登録商標）コーティング加工を施している。これによって、現像スリーブと規制ブレードの最近接位置上流側における現像剤の流れを促進させ、凝集トナーが溝凹部に留まることを抑制することが可能となった。一方、溝傾斜面の上流側についてはこのようなコート処理は施さず、現像剤の搬送性を確保している。

尚、本実施例では、溝傾斜面の下流側にテフロン（登録商標）コーティング加工を実施しているが、溝傾斜面の下流側のＲｚを小さくすれば同様の効果を得ることが可能である。テフロン（登録商標）コーティング加工の他にもセラミックコート、ニッケルメッキコートなどでも同様の効果が得られる。また、Ｖ字溝を形成する工程において、溝傾斜面の下流側のみをＲｚが小さくなるように研磨するなどしても良い。

実施例４
次に、本発明の他の実施例について説明する。尚、本実施例の画像形成装置の基本構成及び動作は、実施例１のものと同じである。従って、同一又は相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付して詳しい説明は省略し、本実施例に特徴的な点を以下に説明する。

本実施例では、実施例１に加え、更に溝凹部の底面にテフロン（登録商標）コーティング加工を施すことによって、溝底面の摩擦抵抗を低減させることでトナー詰まりを低減させることとした。

図１４に本実施例で採用した現像スリーブを示した。本実施例で用いた現像スリーブは溝底面にテフロン（登録商標）コーティング加工を施している。これによって、凝集トナーが溝底面に留まることを抑制することが可能となった。一方、溝底面以外についてはこのようなコート処理は施さず、現像剤の搬送性を確保している。

尚、本実施例では、溝底面にテフロン（登録商標）コーティング加工を実施しているが、溝底面のＲｚを小さくすれば同様の効果を得ることが可能であり、テフロン（登録商標）コーティング加工の他にもセラミックコート、ニッケルメッキコートなどでも同様の効果が得られる。また、Ｖ字溝を形成する工程において、溝底面のみをＲｚが小さくなるように研磨するなどしても良い。

尚、本実施例では、非磁性トナーと磁性キャリアを有する２成分現像剤を用いた現像装置を例に説明したが、磁性一成分トナーや非磁性一成分トナーで現像する一成分現像方式を用いた現像装置にも適用可能である。

また、本実施例では、Ｖ字状の溝を例に説明したが、これに限定されない。例えば、台形状の溝であっても本発明を適用できる。

Claims (4)

1. 表面に複数の溝が形成され、像担持体と対向する現像領域に現像剤を担持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量を規制する規制部材と、
   を有する現像装置において、
   前記規制部材は、前記現像剤担持体の表面に対向する対向部において、前記現像剤担持体の回転方向下流に従って前記現像剤担持体とのギャップが狭くなるように傾斜する傾斜部を少なくとも備え、前記溝は、前記現像剤担持体の回転方向下流側で前記現像剤担持体の法線方向に対して傾斜する下流傾斜面を備えており、前記下流傾斜面の下流端と、前記規制部材の前記傾斜部の下流端と、が最近接位置にあるとき、前記下流傾斜面と、前記規制部材の前記傾斜部と、のなす角度Θが、Θ＜９０°を満たす、ことを特徴とする現像装置。
2. 前記溝は、前記現像剤担持体の回転方向上流側で前記現像剤担持体の法線方向に対して傾斜する上流傾斜面を備えており、前記対向部において、前記上流傾斜面と、前記規制部材の前記傾斜部と、をそれぞれ前記現像剤担持体の外側に向かって延長した線が互いに交わるように前記傾斜部と前記上流傾斜面とのなす角が設定されていることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
3. 前記溝の前記下流傾斜面の表面粗さを、前記上流傾斜面の表面粗さよりも小さくする、ことを特徴とする請求項１または２に記載の現像装置。
4. 前記溝の底面の表面粗さを他の傾斜面の表面粗さよりも小さくする、ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の現像装置。

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