JP2017049323A - 画像形成ユニットおよび画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】現像剤規制部材のうねりに起因する印刷不良の発生を抑制することを目的とする。【解決手段】画像形成ユニットは、静電潜像を担持する像担持体と、現像剤を担持して像担持体上の静電潜像を現像する現像剤担持体と、現像剤担持体の表面に当接する接触部を有し、現像剤担持体の表面に形成される現像剤層の厚さを規制する現像剤規制部材とを備える。現像剤規制部材の接触部が現像剤担持体の表面に当接することによる当該接触部の変位量をＤとし、現像剤規制部材の長手方向の寸法をＬとすると、Ｄ／Ｌの値は、０．２８３％以上である。【選択図】図１０

Description

本発明は、電子写真法を用いるプリンタ、複写機、ファクシミリ、ＭＦＰ（Ｍｕｌｔｉ−Ｆｕｎｃｔｉｏｎ Ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ）等の画像形成装置、および画像形成ユニットに関する。

電子写真法を用いる画像形成装置では、現像ローラの表面に現像剤を付着させ、現像ブレード（現像剤規制部材）を押し当てることにより、現像ローラの表面に一定の厚さの現像剤層を形成している。

特開２００３−３２３０１７号公報（段落０００４〜０００６）

現像ブレードの長さは、用紙の幅と同等またはそれ以上にする必要があり、一般に２００ｍｍ〜３５０ｍｍである。また、現像ブレードは、現像ローラとの接触部分が曲げ加工されており、曲げ加工の際に接触部分の表面に微小なうねりが生じ易い。このようなうねりが生じると、現像ローラとの接触状態が不均一になり、その結果、現像剤層の厚さが不均一になり、濃度むらや縦帯などの印刷不良が発生するという問題がある。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであり、その目的は、現像剤規制部材のうねりに起因する印刷不良の発生を抑制することにある。

本発明に係る画像形成ユニットは、静電潜像を担持する像担持体と、現像剤を担持して像担持体上の静電潜像を現像する現像剤担持体と、現像剤担持体の表面に当接する接触部を有し、現像剤担持体の表面に形成される現像剤層の厚さを規制する現像剤規制部材とを備える。現像剤規制部材の接触部が現像剤担持体の表面に当接することによる当該接触部の変位量をＤとし、現像剤規制部材の長手方向の寸法をＬとすると、Ｄ／Ｌの値は、０．２８３％以上である。

本発明に係る画像形成装置は、上記の画像形成ユニットと、画像形成ユニットに媒体を供給する媒体供給部と、像担持体上の現像剤像を媒体に転写する転写部と、媒体に現像剤像を定着させる定着部とを備える。

本発明によれば、現像剤規制部材のうねりを抑制することで、均一な厚さの現像剤層を形成し、印刷不良を抑制することができる。

本発明の実施の形態における画像形成装置の全体構成を示す図である。 本発明の実施の形態における画像形成ユニットの構成を示す図である。 本発明の実施の形態における画像形成ユニットの外観形状を示す斜視図である。 本発明の実施の形態における画像形成ユニットを構成するドラムユニットおよび現像ユニットを示す分解斜視図である。 本発明の実施の形態における現像ユニットの外観形状を示す斜視図である。 本発明の実施の形態における現像ユニットを図５と略反対の方向から見た外観形状を示す斜視図である。 本発明の実施の形態における現像ブレードおよびその固定板を示す斜視図である。 本発明の実施の形態における現像ブレードの取り付け構造を示す模式図である。 本発明の実施の形態における現像ブレード、固定板および現像ローラを示す模式図である。 本発明の実施の形態における現像ブレードと現像ローラとの接触部分を拡大して示す模式図である。 現像ブレードの接触部にうねりがある場合の現像ローラとの接触状態を説明するための模式図である。 本発明の実施の形態においてＤ／Ｌの値を変化させた印刷実験結果を示すグラフである。 現像ブレードの曲げ角度に対するＤ／Ｌの値の変化を示すグラフである。 現像ブレードの先端平面部の幅に対するＤ／Ｌの値の変化を示すグラフである。 現像ブレードの厚さに対するＤ／Ｌの値の変化を示すグラフである。

＜画像形成装置の構成＞
まず、本発明の実施の形態における画像形成装置の全体構成について説明する。図１は、実施の形態における画像形成装置１の全体構成を示す図である。図２は、図１の画像形成装置１のプロセスユニット２１の構成を示す図である。

図１に示す画像形成装置１は、電子写真法を用いて画像を形成するものであり、ここではカラープリンタとして構成されている。画像形成装置１は、給紙カセット１０（媒体収納部）と、給紙部１３と、搬送部１７と、画像形成部２０と、転写ベルトユニット３１（転写部）と、定着装置３５（定着部）と、排出部３８とを有している。

給紙カセット１０は、媒体としての用紙Ｐを収納する収納部である。給紙カセット１０は、用紙Ｐを積載するシートプレート１１と、シートプレート１１を上方に付勢するスプリング１２とを有している。

給紙部１３は、給紙カセット１０に収納された用紙Ｐを１枚ずつ分離して搬送路に送り出すものである。給紙部１３は、給紙カセット１０に収納された用紙Ｐを繰り出すピックアップローラ１４と、繰り出された用紙Ｐを一枚ずつ搬送路に送り出すフィードローラ１５および分離片１６とを備えている。

ピックアップローラ１４は、給紙カセット１０に収納された一番上の用紙Ｐに当接するように配置され、図中反時計回りに回転することで用紙Ｐを引き出す。フィードローラ１５は、ピックアップローラ１４に隣接して配置され、ピックアップローラ１４によって引き出された用紙Ｐを、搬送路に送り出す。分離片１６は、フィードローラ１５に対向配置されており、用紙Ｐとの摩擦接触により、複数枚の用紙Ｐの重送を防止する。

搬送部１７は、給紙部１３によって搬送路に送り出された用紙Ｐを、画像形成部２０に向けて搬送するものである。搬送部１７は、搬送路に沿って、第１のレジストローラ対１８と、第２のレジストローラ対１９とを有している。

第１のレジストローラ対１８は、図示しない給紙センサが用紙Ｐの先端の通過を検知してから所定のタイミングで回転を開始する。すなわち、第１のレジストローラ対１８は、用紙Ｐの先端を両ローラ間のニップ部に突き当てた後に回転を開始することで、用紙Ｐの斜行を矯正して搬送する。第２のレジストローラ対１９は、第１のレジストローラ対１８から搬送されてきた用紙Ｐを、画像形成部２０に向けてさらに搬送する。なお、給紙カセット１０、給紙部１３および搬送部１７は、媒体供給部を構成している。

画像形成部２０は、用紙Ｐの搬送方向に沿って、プロセスユニット（画像形成ユニット）２１Ｋ，２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃを有している。プロセスユニット２１Ｋ，２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃは、それぞれブラック、イエロー、マゼンタおよびシアンの画像を形成するユニットであり、画像形成装置１の筐体１Ａに着脱自在に設けられている。

プロセスユニット２１Ｋ，２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃは、使用する現像剤（トナー）を除いて共通の構成を有しているため、以下では「プロセスユニット２１」と総称して説明する。

図２に示すように、プロセスユニット２１は、像担持体としての感光体ドラム２２を有している。感光体ドラム２２は、導電性を有する円筒状の支持体の表面に、電荷発生層および電荷輸送層からなる感光層を形成したものであり、図中時計回りに回転する。

感光体ドラム２２の周囲には、感光体ドラム２２の回転方向に沿って、帯電部材としての帯電ローラ２３と、露光装置としてのＬＥＤヘッド３０と、現像剤担持体としての現像ローラ２４と、クリーニング部材２９とが配置されている。

帯電ローラ２３は、金属シャフトの表面に半導電性の弾性層を設けたローラである。帯電ローラ２３は、感光体ドラム２２の表面に当接するように配置され、感光体ドラム２２に追従して回転する。帯電ローラ２３には、帯電ローラ用電源８１から帯電電圧Ｖｃが印加され、これにより感光体ドラム２２の表面を一様に帯電させる。なお、ここでは、帯電ローラ２３を２つのローラで構成しているが、単一のローラであってもよい。

ＬＥＤヘッド３０は、ＬＥＤ（発光素子）アレイを有し、感光体ドラム２２の表面に光を照射することにより、感光体ドラム２２の表面に静電潜像を形成するものである。なお、ＬＥＤヘッド３０は、画像形成装置１の上部カバー１Ｂに取り付けられている。

現像ローラ２４は、金属シャフトの表面に半導電性の弾性層（例えば半導電性ウレタンゴム）を設けたローラである。現像ローラ２４は、感光体ドラム２２の表面に当接するように配置され、感光体ドラム２２と逆方向に（すなわち当接部での表面の移動方向が同方向になるように）回転する。現像ローラ２４には、現像ローラ用電源８２から現像電圧Ｖｂが印加される。現像ローラ２４は、その表面に現像剤を担持し、感光体ドラム２２の表面に形成された静電潜像に現像剤を付着させて現像する。

現像ローラ２４の周囲には、現像剤供給部材としての供給ローラ２５と、現像剤規制部材としての現像ブレード２６とが配置されている。現像ローラ２４、供給ローラ２５および現像ブレード２６の上側の空間は、現像剤収容室２７となっている

供給ローラ２５は、金属シャフトの表面に発泡性の弾性層を設けたローラである。供給ローラ２５は、現像ローラ２４の表面に当接するか、または間隔をあけて対向するように配置されている。供給ローラ２５には、供給ローラ用電源８３から供給電圧Ｖｓが印加される。供給ローラ２５は、現像剤収容室２７内に収容された現像剤を現像ローラ２４に供給する。

現像ブレード２６は、金属製の板状部材を屈曲させたブレードであり、その屈曲部（接触部２６ａ）を現像ローラ２４の表面に当接させている。現像ブレード２６は、ブレード用電源８４からブレード電圧Ｖｌが印加される。現像ブレード２６は、現像ローラ２４の表面に形成される現像剤層（トナー薄層）の厚さを規制するものである。

現像剤カートリッジ２８は、現像ローラ２４および供給ローラ２５が配置された現像剤収容室２７の上部に着脱可能に取り付けられ、現像剤を収容している。現像剤カートリッジ２８は、現像剤収容室２７に現像剤を補給する。

クリーニング部材２９は、例えば、感光体ドラム２２の表面に当接するように配置されたクリーニングブレードである。クリーニング部材２９は、後述する現像剤像の転写後に、感光体ドラム２２の表面に残った現像剤を除去する。

図１に戻り、転写ベルトユニット３１は、画像形成部２０の下側に対向配置されている。転写ベルトユニット３１は、プロセスユニット２１Ｋ，２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃの各感光体ドラム２２に対向配置された転写ローラ３２（転写部材）を有している。転写ベルトユニット３１は、さらに、各感光体ドラム２２と転写ローラ３２との間を通過するように設けられた転写ベルト３３と、この転写ベルト３３が張架されるベルト駆動ローラ３４ａおよびテンションローラ３４ｂとを有している。

ベルト駆動ローラ３４ａは、図示しないベルトモータの駆動力によって回転し、転写ベルト３３を矢印で示す方向に走行させる。転写ベルト３３は、表面に用紙Ｐを静電吸着し、用紙Ｐをプロセスユニット２１Ｋ，２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃに沿って搬送する。転写ローラ３２は、転写ローラ用電源８５から転写電圧Ｖｔ（図２）が印加される。転写ローラ３２は、この転写電圧Ｖｔにより、感光体ドラム２２に形成された現像剤像を、転写ベルト３３上の用紙Ｐに転写する。

定着装置３５は、用紙Ｐの搬送方向において画像形成部２０および転写ベルトユニット３１の下流側に配置されている。定着装置３５は、定着ローラ３６と加圧ローラ３７とを有している。定着ローラ３６は、ヒータを内蔵し、図示しない定着モータによって回転する。加圧ローラ３７は、定着ローラ３６の表面に押圧され、定着ローラ３６との間でニップ部を形成する。定着ローラ３６および加圧ローラ３７は、用紙Ｐを挟み込んで加熱および加圧し、現像剤像を用紙Ｐに定着する。

排出部３８は、用紙Ｐの搬送方向において定着装置３５の下流側に配置されている。排出部３８は、定着装置３５から排出された用紙Ｐを排出搬送路に沿って搬送して装置外に排出する第１の排出ローラ対３９および第２の排出ローラ対４０を有している。また、画像形成装置１の上部カバー１Ｂには、排出された用紙Ｐを載置するスタッカ部４１が設けられている。

なお、図１において、感光体ドラム２２の軸方向（すなわち帯電ローラ２３、現像ローラ２４、供給ローラ２５および転写ローラ３２の軸方向）を、Ｘ方向とする。また、プロセスユニット２１Ｋ，２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃを通過する際の用紙Ｐの移動方向を、Ｙ方向とする。Ｘ方向とＹ方向に平行なＸＹ面は、水平面であるものとする。ＸＹ面に平行な方向を、Ｚ方向（鉛直方向）とする。

＜画像形成ユニットの構成＞
図２に示すように、プロセスユニット２１は、ドラムユニット５（第１ユニット）と現像ユニット６（第２ユニット）とで構成されている。ドラムユニット５は、上述した感光体ドラム２２および帯電ローラ２３を含む部分である。現像ユニット６は、上述した現像ローラ２４、供給ローラ２５、現像ブレード２６および現像剤収容室２７を含む部分である。現像剤カートリッジ２８は、現像ユニット６の上部に着脱可能に取り付けられている。

図３は、プロセスユニット２１から現像剤カートリッジ２８（図２）を取り外して示す斜視図である。図４は、プロセスユニット２１を構成するドラムユニット５および現像ユニット６を示す分解斜視図である。図５は、現像ユニット６の外観形状を示す斜視図である。図６は、現像ユニット６を図５とは略反対の方向から見た外観形状を示す斜視図である。

図３に示すように、現像ユニット６は、ドラムユニット５に取り付けられている。現像ユニット６の上部には、現像剤カートリッジ２８から供給された現像剤を受け入れるための受入口６９が形成されている。

図４に示すように、ドラムユニット５および現像ユニット６は、いずれもＸ方向に長い長尺形状を有している。ドラムユニット５は、現像ユニット６をＸ方向の両端で支持する一対のフレーム５１，５２を有している。

図５に示すように、現像ユニット６は、現像ローラ２４および供給ローラ２５を囲むメインフレーム６０と、このメインフレーム６０の長手方向両端に設けられたサイドフレーム６１，６２とを有している。

メインフレーム６０は、その内面が、現像ローラ２４および供給ローラ２５（図２）のそれぞれの外周面に、所定の隙間をあけて対向している。また、メインフレーム６０の内側には、現像剤収容室２７（図２）が形成されている。

サイドフレーム６１，６２は、現像ローラ２４および供給ローラ２５を回転可能に支持している。サイドフレーム６１の内部には、現像ローラ２４および供給ローラ２５を回転させるための駆動ギヤ列（図示せず）が配置されている。

サイドフレーム６１，６２には、それぞれ複数のボス６３，６４（ボス６４は一つのみ示す）が突出形成されている。ボス６３，６４は、ドラムユニット５のフレーム５１，５２に形成された係合穴５３，５４（図４）にそれぞれ係合する。係合穴５３，５４とボス６３，６４との係合により、ドラムユニット５と現像ユニット６とが一体化する。

サイドフレーム６１の外側には、駆動ギヤ列に回転駆動力を伝達するための軸部６５が突出している。この軸部６５は、ドラムユニット５のフレーム５１に形成された円形の穴５５（図４）に挿入される。ドラムユニット５の長手方向の一端（サイドフレーム６１と同じ側の端部）には、感光体ドラム２２の回転軸に取り付けられたドラムギヤ２２ａ（図４）が配設されている。

画像形成装置１の本体に設けられたドラムモータの回転駆動力は、感光体ドラム２２のドラムギヤ２２ａに伝達され、さらに現像ユニット６の軸部６５にも伝達される。これにより、感光体ドラム２２、現像ローラ２４および供給ローラ２５が、それぞれ所定の回転速度で、図２に矢印で示す方向に回転する。

サイドフレーム６１，６２には、現像ローラ２４に当接して現像剤を薄層化する現像ブレード２６が取り付けられている。

＜現像ブレードの構成および取り付け構造＞
次に、現像ブレード２６の構成および取り付け構造について、図７〜図１１を参照して説明する。図７は、現像ブレード２６およびその固定板７１，７２を示す斜視図である。図８は、現像ブレード２６の取り付け構造を示す模式図である。図９は、現像ローラ２４、現像ブレード２６および固定板７１，７２を示す模式図である。図１０は、現像ブレード２６と現像ローラ２４との接触部分を拡大して示す模式図である。

図７に示すように、現像ブレード２６は、Ｘ方向に延在する長尺部材である。現像ブレード２６のＸ方向の長さ（長手方向寸法）を、Ｌとする。長さＬは、例えば、３４１．５ｍｍである。現像ブレード２６の幅方向の一端部は、金属製の一対の固定板７１，７２に挟まれて固定されている。

現像ブレード２６の固定板７１，７２に固定された部分を、固定部２６ｄと称する。現像ブレード２６のうち、固定部２６ｄから現像ローラ２４に向けて延在する部分を、延在部２６ｃと称する。延在部２６ｃは、所定の位置で角度α（図９）だけ折り曲げられており、この折り曲げられた部分は、図８に示すように現像ローラ２４の表面に当接する接触部２６ａを構成している。

図７および図８に示すように、固定板７１，７２は、いずれもＸ方向に長い部材であり、Ｘ方向の両端部でサイドフレーム６１，６２に固定されている。固定板７１，７２と現像ブレード２６とは、固定板７１，７２のＸ方向両側において、例えば一対のねじ７３によって一体化されている。ここでは、固定板７１，７２は、Ｘ方向に直交する面においてＬ字形状の断面を有しているが、このような形状に限定されるものではない。

図９に示すように、Ｘ方向に直交する面内において、現像ブレード２６の固定部２６ｄ（固定板７１，７２に固定された部分）の幅をＷ３とする。幅Ｗ３は、例えば１３．９ｍｍである。

また、現像ブレード２６の固定部２６ｄの終端（すなわち固定板７１の端部７１ａ）から接触部２６ａまでの幅をＷ２とする。幅Ｗ２は、例えば１６．７ｍｍである。

現像ブレード２６の接触部２６ａを現像ローラ２４の表面に押し当てると、現像ブレード２６の延在部２６ｃは、図１０に破線で示した状態から実線で示した状態まで弾性変形する。この現像ブレード２６の弾性変形（撓み）の反力を利用して、接触部２６ａを現像ローラ２４の表面に押し当てている。現像ブレード２６の現像ローラ２４に対する接触圧力Ｆ（線圧）は、例えば、０．４１Ｎ／ｃｍである。

現像ブレード２６の接触部２６ａから先端（自由端）２６ｅまでの部分は、平面状に延在する先端平面部２６ｂを構成している。Ｘ方向に直交する面内において、先端平面部２６ｂの幅をＷ１とする。先端平面部２６ｂと現像ローラ２４の表面とは、所定の角度βをなしている。

なお、現像ローラ２４は、図８〜図１０における時計回りに回転する。現像ブレード２６は、先端２６ｅ（自由端）が現像ローラ２４の回転方向の最も上流側に位置している。現像ローラ２４の表面に付着した現像剤は、現像ローラ２４の回転により、現像ブレード２６の先端平面部２６ｂを経て接触部２６ａに到達し、現像剤層の厚さが規制される。

現像ブレード２６は、例えばステンレス鋼（ＳＵＳ）等の金属で形成されており、そのヤング率は、例えば１９０００Ｋｇｆ／ｍｍ^２である。現像ブレード２６の厚さｔおよび曲げ角度α、並びに先端平面部２６ｂの幅Ｗ１については、後述する。

現像ブレード２６の接触部２６ａの表面（現像ローラ２４に接触する接触面）は、所定の曲率を有しており、バフ加工またはブラスト加工など、表面粗さを小さくする処理が施されている。

現像ローラ２４の表面の現像剤層の厚さは、主として、現像ローラ２４に印加される現像電圧Ｖｂと、現像ブレード２６に印加されるブレード電圧Ｖｌと、現像ローラ２４に対する現像ブレード２６の接触圧力Ｆとによって制御される。

＜画像形成装置の動作＞
次に、画像形成装置１の印刷動作（画像形成）について、図１および図２を参照して説明する。画像形成装置１の制御部は、パーソナルコンピュータ等の上位装置から印刷コマンドと印刷データを受信すると、印刷動作を開始する。

まず、ピックアップローラ１４およびフィードローラ１５が回転し、給紙カセット１０に収納された用紙Ｐを一枚ずつ搬送路に送り出す。

搬送路に送り出された用紙Ｐの先端が第１のレジストローラ対１８のニップ部に到達すると、所定のタイミングで第１のレジストローラ対１８が回転を開始し、用紙Ｐの斜行を矯正しながら搬送する。さらに、第２のレジストローラ対１９が回転し、用紙Ｐを画像形成部２に向けて搬送する。

また、転写ベルトユニット３１のベルト駆動ローラ３４ａが回転を開始し、転写ベルト３３を走行させる。転写ベルト３３は、第２のレジストローラ対１９から搬送されてきた用紙Ｐを吸着保持して、プロセスユニット２１Ｋ，２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃの順に搬送する。

各プロセスユニット２１では、感光体ドラム２２、帯電ローラ２３、現像ローラ２４、供給ローラ２５および現像ブレード２６に、帯電ローラ用電源８１、現像ローラ用電源８２、供給ローラ用電源８３およびブレード用電源８４から、帯電電圧Ｖｃ、現像電圧Ｖｂ、供給電圧Ｖｓおよびブレード電圧Ｖｌが印加される。

また、各プロセスユニット２１では、感光体ドラム２２が回転し、これに伴って帯電ローラ２３、現像ローラ２４および供給ローラ２５も回転する。帯電ローラ２３は、その帯電電圧により、感光体ドラム２２の表面を一様に帯電させる。次いで、ＬＥＤヘッド３０が感光体ドラム２２の表面に光を照射して静電潜像を形成する。

各プロセスユニット２１の現像剤収容部２７に収容された現像剤は、供給ローラ２５によって現像ローラ２４に供給され、現像ローラ２４の表面に付着する。現像ローラ２４の表面に付着した現像剤は、現像ローラ２４と現像ブレード２６との隙間を通過することにより、一定の厚さの現像剤層となる。

現像ローラ２４の表面に形成された現像剤層は、感光体ドラム２２の表面の静電潜像に付着し、これにより静電潜像が現像される。さらに、転写ローラ３２に転写ローラ用電源８５から転写電圧Ｖｔが印加され、感光体ドラム２２の表面に形成された現像剤像が転写ベルト３３上の用紙Ｐに転写される。なお、用紙Ｐに転写されなかった現像剤は、クリーニング部材２９によって掻き取られる。

このように、各プロセスユニット２１Ｋ，２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃで形成された各色の現像剤像が用紙Ｐに順次転写され、互いに重ね合される。各色の現像剤像が転写された用紙Ｐは、転写ベルト３３によってさらに搬送され、定着装置３５に到達する。

定着装置３５では、定着ローラ３６および加圧ローラ３７によって用紙Ｐに熱および圧力が加えられ、現像剤が溶融して用紙Ｐに定着する。現像剤像が定着した用紙Ｐは、第１の排出ローラ対３９および第２の排出ローラ対４０によって排出され、スタッカ部４１上に載置される。これにより、用紙Ｐへのカラー画像の形成が完了する。

＜印刷不良を抑制するための構成＞
次に、本発明の実施の形態において現像ブレード２６の接触部２６ａのうねりに起因する印刷不良を抑制するための構成について説明する。

図１１は、現像ブレード２６の接触部２６ａにうねりがある場合の現像ローラ２４との接触状態を説明するための模式図である。現像ブレード２６を曲げ加工する際、現像ブレード２６の接触部２６ａの表面（現像ローラ２４に接触する側の面）に、うねりが発生する場合がある。接触部２６ａの表面にうねりが発生すると、現像ブレード２６と現像ローラ２４との接触状態が、現像ブレード２６の長手方向（Ｘ方向）において不均一となる。

すなわち、現像ブレード２６と現像ローラ２４との間隔が広がっている部分では、接触圧力が低くなるため、現像剤層の厚さが厚くなり、そのため画像が濃くなる。一方、現像ブレード２６と現像ローラ２４との間隔が狭まっている部分では、接触圧力が高くなるため、現像剤層の厚さが薄くなり、そのため画像が薄くなる。その結果、印刷画像には、濃度むらや縦帯（現像ローラ２４の周方向に沿った帯状のむら）といった印刷不良が発生する。

現像ブレード２６を曲げ加工する際に、数百μｍ程度のうねりを発生させないように加工条件等を調整することは可能であるが、数十μｍのうねりを制御することは難しい。現像剤の粒径は１０μｍ以下であるため、数十μｍのうねりであっても、現像剤層の厚さに影響する可能性がある。

そこで、本実施の形態では、現像ブレード２６の接触部２６ａが現像ローラ２４の表面形状に倣って接触するように、現像ブレード２６を変形し易くすることで、現像ローラ２４上の現像剤層の厚さの均一化を図っている。

具体的には、現像ブレード２６を固定板７１，７２に取り付けた状態、すなわち現像ブレード２６を所定の接触圧力（ここでは０．４１Ｎ／ｃｍ）で現像ローラ２４に押し当てた状態で、現像ブレード２６の長さＬ（図７）に対する接触部２６ａの変位量Ｄ（図１０）の割合を大きくしている。現像ブレード２６の長さＬに対する変位量Ｄの割合（Ｄ／Ｌ）が大きいほど、現像ブレード２６の接触部２６ａが現像ローラ２４の表面形状に沿って変形しやすい（言い換えると剛性が低い）ためである。

例えば、現像ブレード２６の曲げ角度αを１３５°とし、先端平面部２６ｂの幅Ｗ１を０．５ｍｍとし、現像ブレード２６の厚さｔを０．０８ｍｍとすると、現像ブレード２６の長さＬを３４１．５ｍｍとし、接触荷重を１４．０１Ｎ（線圧０．４１Ｎ／ｃｍ^２）とした条件下で、Ｄ／Ｌの値は０．２９５％となる。この場合には、現像ブレード２６と現像ローラ２４との接触により、現像ブレード２６の表面が現像ローラ２４に倣って変形し、現像ブレード２６の接触部２６ａの表面のうねりが抑制される。

＜印刷実験＞
ここでは、Ｄ／Ｌの値を、０．１４８％、０．２７４％、０．２８３％、０．２９５％および０．３７６％の５通りに変化させ、印刷実験を行った。

印刷実験では、図１に示した画像形成装置１であるカラープリンタを用い、プロセスユニット２１Ｋ，２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃのうちプロセスユニット２１Ｃ（シアン）のみを作動させて、Ａ３ノビサイズ（３２９ｍｍ×４８３ｍｍ）の普通紙（７０ｋｇ／１０００枚）に所定の印刷パターンを印刷した。

また、現像ブレード２６は、上述したようにステンレス鋼（ＳＵＳ）製で、ヤング率が１９０００Ｋｇｆ／ｃｍ^２のものを用いた。現像ブレード２６の現像ローラ２４に対する接触荷重は１４．０１Ｎ（線圧０．４１Ｎ／ｍｍ）とした。現像ローラ２４は、弾性層が半導電性ウレタンゴム製で、アスカーＣ硬度が８０±５°のものを用いた。

帯電ローラ２３に印加する帯電電圧Ｖｃは−９７０Ｖとし、現像ローラ２４に印加する現像電圧Ｖｂは−１６０Ｖとし、供給ローラ２５に印加する供給電圧Ｖｓは−２６０Ｖとした。現像ブレード２６に印加するブレード電圧Ｖｌは−２９０Ｖとし、転写ローラ３２に印加する転写電圧は２０００Ｖとした。印刷パターンは、シアンのベタ画像とした。

このようにして印刷した印刷パターンを目視で観察し、現像ブレード２６の接触部２６ａのうねりに起因する印刷不良（濃度むら、縦帯）の有無を判断した。判断結果を、図１２に示す。

図１２から、Ｄ／Ｌの値が０．１４８％の場合には印刷不良が確認され、Ｄ／Ｌの値が０．２７４％の場合には印刷不良が僅かに確認された。一方、Ｄ／Ｌの値が、０．２８３％、０．２９５％および０．３７６％の場合には、印刷不良が確認されず、良好な印刷画像が得られた。

このことから、Ｄ／Ｌの値を０．２８３％以上にすることにより、現像ブレード２６の接触部２６ａのうねりに起因する印刷不良の発生を抑制できることが分かる。

Ｄ／Ｌの値は、主として、現像ブレード２６の曲げ角度α、先端平面部２６ｂの幅Ｗ１、および現像ブレード２６の厚さｔによって制御することができる。以下では、現像ブレード２６の曲げ角度α、先端平面部２６ｂの幅Ｗ１、および現像ブレード２６の厚さｔの望ましい範囲について説明する。

図１３は、現像ブレード２６の曲げ角度α（°）に対するＤ／Ｌの値の変化を示すグラフである。ここでは、現像ブレード２６の曲げ角度αを９０°とした場合のＤ／Ｌの値を１（基準値）とし、曲げ角度αを７０°、１１５°、１４０°と変化させた場合のＤ／Ｌの値を基準値との比で示している。

図１３から、現像ブレード２６の曲げ角度αが大きいほど、Ｄ／Ｌの値が大きくなる（すなわち現像ブレード２６が変形しやすくなる）ことが分かる。そのため、現像ブレード２６の曲げ角度αは鈍角（＞９０）で、なお且つ、できるだけ大きいことが望ましい。

但し、現像ブレード２６の曲げ角度αが１４０°よりも大きいと、現像ブレード２６の先端平面部２６ｂと現像ローラ２４の表面とのなす角度β（図１０）が小さくなり過ぎ、その結果、現像剤層が薄くなることによる現像剤の供給不足、あるいは現像ブレード２６または現像ローラ２４の表面への現像剤の固着が生じる可能性がある。Ｄ／Ｌの値を大きくしつつ、現像剤の供給不足や固着を生じさせないためには、現像ブレード２６の曲げ角度αは、１１５°〜１４０°の範囲内であることが望ましい。

図１４は、現像ブレード２６の先端平面部２６ｂの幅Ｗ１（ｍｍ）に対するＤ／Ｌの値の変化を示すグラフである。ここでは、現像ブレード２６の先端平面部２６ｂの幅Ｗ１を１．４ｍｍとした場合のＤ／Ｌの値を１（基準値）とし、幅Ｗ１を０．５ｍｍ、０．８ｍｍ、１．２ｍｍと変化させた場合のＤ／Ｌの値を基準値との比で示している。

図１４から、現像ブレード２６の先端平面部２６ｂの幅Ｗ１が小さいほど、Ｄ／Ｌの値が大きくなることが分かる。特に、現像ブレード２６の先端平面部２６ｂの幅Ｗ１が０．６ｍｍ以下であれば、Ｄ／Ｌの値を大きくする（現像ブレード２６を変形し易くする）効果が顕著である。そのため、現像ブレード２６の先端平面部２６ｂの幅Ｗ１は、０．６ｍｍ以下であることが望ましい。

但し、現像ブレード２６の先端平面部２６ｂの幅Ｗ１が小さ過ぎると、現像ブレード２６の製造が難しくなり、製造コストが上昇するという問題が生じる。Ｄ／Ｌの値を大きくしつつ、製造コストの上昇を抑制するためには、現像ブレード２６の先端平面部２６ｂの幅Ｗ１は、０．４ｍｍ〜０．６ｍｍの範囲内であることが望ましい。

図１５は、現像ブレード２６の厚さｔ（ｍｍ）に対するＤ／Ｌの値の変化を示すグラフである。ここでは、現像ブレード２６の厚さｔを０．０８ｍｍとした場合のＤ／Ｌの値を１（基準値）とし、幅Ｗ１を０．０６ｍｍ、０．１ｍｍと変化させた場合のＤ／Ｌの値を基準値との比で示している。

図１５から、現像ブレード２６の厚さｔが薄いほど、Ｄ／Ｌの値が大きくなることが分かる。特に、現像ブレード２６の厚さｔが０．０８ｍｍ以下であれば、Ｄ／Ｌの値を大きくする（現像ブレード２６を変形しやすくする）効果が顕著である。そのため、現像ブレード２６の厚さｔは、０．０８ｍｍであることが望ましい。

但し、現像ブレード２６の厚さｔが小さ過ぎると、現像ブレード２６に加えられる接触圧力Ｆに抗することが難しくなる。Ｄ／Ｌの値を大きくしつつ、耐圧性能を確保するためには、現像ブレード２６の厚さｔは、０．０４ｍｍ〜０．０８ｍｍの範囲内であることが望ましい。

これらの結果から、Ｄ／Ｌの値を０．２８３％以上にすることにより、現像ブレード２６の接触部２６ａの表面のうねりに起因する印刷不良を抑制できることが分かる。また、より効果的に印刷不良を抑制するためには、現像ブレード２６の曲げ角度αを１１５°〜１４０°とし、先端平面部２６ｂの幅Ｗ１を０．６ｍｍ以下とし、現像ブレード２６の厚さｔを０．０８ｍｍ以下とすることが望ましいことが分かる。

＜実施の形態の効果＞
以上説明したように、本発明の実施の形態によれば、現像ブレード２６の長さＬに対する接触部２６ａの変位量Ｄの割合であるＤ／Ｌの値を、０．２８３％以上にすることにより、現像ブレード２６を変形し易くし（すなわち剛性を低下させ）、現像ブレード２６の接触部２６ａの表面のうねりを抑制することができる。その結果、現像ローラ２４の表面に形成される現像剤層の厚さを均一にし、濃度むらや縦帯等の印刷不良を抑制することができる。

特に、現像ブレード２６の曲げ角度αを１１５°〜１４０°とし、先端平面部２６ｂの幅Ｗ１を０．６ｍｍ以下とし、現像ブレード２６の厚さｔを０．０８ｍｍ以下とすることにより、印刷不良を抑制して良好な画像を形成することができる。

なお、上記の説明では、画像形成装置の例としてカラープリンタについて説明したが、カラープリンタに限らず、モノクロプリンタであってもよい。また、プリンタに限らず、複写機、ファクシミリ、ＭＦＰ等であってもよい。

また、上記の説明では、プロセスユニットで形成した現像剤像を転写ベルト上の用紙（媒体）に直接転写する直接転写方式の画像形成装置について説明したが、例えば、中間転写体（中間転写ベルト等）を用いて媒体に現像剤像を転写する中間転写方式の画像形成装置であってもよい。

また、例えば、現像ブレードの長さ３４１．５ｍｍ、接触荷重１４．０１Ｎ、ヤング率１９０００Ｋｇｆ／ｃｍ等の数値はあくまで一例であり、現像ブレードの使用態様に応じて適宜変更することができる。

本発明は、例えば、複写機、プリンタ、ファクシミリ、ＭＦＰ等の画像形成装置、およびその画像形成ユニットに適用することができる。

１ 画像形成装置、 ５ ドラムユニット（第１ユニット）、 ６ 現像ユニット（第２ユニット）、 １０ 給紙カセット（媒体収納部）、 １３ 給紙部、 １７ 搬送部、 ２０ 画像形成部、 ２１，２１Ｋ，２１Ｙ，２１Ｍ，２１Ｃ プロセスユニット（画像形成ユニット）、 ２２ 感光体ドラム（像担持体）、 ２３ 帯電ローラ（帯電部材）、 ２４ 現像ローラ（現像剤担持体）、 ２５ 供給ローラ（供給部材）、 ２６ 現像ブレード（現像剤規制部材）、 ２６ａ 接触部、 ２６ｂ 先端平面部、 ２６ｃ 延在部、 ２６ｄ 固定部、 ２６ｅ 先端、 ２８ 現像剤カートリッジ（現像剤収容体）、 ３０ ＬＥＤヘッド（露光装置）、 ３１ 転写ベルトユニット（転写部）、 ３５ 定着装置、 ３８ 排出部、 ６０ メインフレーム、 ６１，６２ 側板、 ７１，７２ 固定板、 ７３ ねじ。

Claims (10)

1. 静電潜像を担持する像担持体と、
   現像剤を担持して前記像担持体上の静電潜像を現像する現像剤担持体と、
   前記現像剤担持体の表面に当接する接触部を有し、前記現像剤担持体の表面に形成される現像剤層の厚さを規制する現像剤規制部材と
   を備え、
   前記現像剤規制部材の前記接触部が前記現像剤担持体の表面に当接することによる当該接触部の変位量をＤとし、前記現像剤規制部材の長手方向の寸法をＬとすると、
   Ｄ／Ｌの値が、０．２８３％以上である
   ことを特徴とする画像形成ユニット。
2. Ｄ／Ｌの値が、０．３７６％以下であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成ユニット。
3. 前記現像剤規制部材は、前記接触部において所定の角度に折り曲げられた形状を有し、
   前記所定の角度は、１１５°〜１４０°の範囲内であることを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成ユニット。
4. 前記現像剤規制部材の厚さが、０．０８ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１から３までのいずれか１項に記載の画像形成ユニット。
5. 前記現像剤規制部材は、前記接触部を挟んで一方の側で前記画像形成ユニットの本体に固定され、他方の側に自由端を有し、
   前記接触部から前記自由端までの距離が、０．６ｍｍ以下であることを特徴とする請求項１から４までの何れか１項に記載の画像形成ユニット。
6. 前記現像剤担持体は、一方向に回転し、
   前記現像剤規制部材の前記自由端は、前記現像剤担持体の回転方向において、前記接触部よりも上流側に位置している
   ことを特徴とする請求項５に記載の画像形成ユニット。
7. 前記現像剤規制部材は、前記画像形成ユニットの本体に固定される固定部と、前記接触部との間に、弾性変形可能な延在部を有することを特徴とする請求項５または６に記載の画像形成ユニット。
8. 前記現像剤規制部材の前記固定部を挟持する一対の固定板をさらに備えたことを特徴とする請求項７に記載の画像形成ユニット。
9. 前記現像剤規制部材は、ステンレス鋼で形成されていることを特徴とする請求項１から８までの何れか１項に記載の画像形成ユニット。
10. 請求項１から９までの何れか１項に記載の画像形成ユニットと、
    前記画像形成ユニットに媒体を供給する媒体供給部と、
    前記像担持体上の現像剤像を媒体に転写する転写部と、
    前記媒体に現像剤像を定着させる定着部と
    を備えたことを特徴とする画像形成装置。
    

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