JP5277125B2 - 現像装置およびそれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、所定の像担持体上にトナー像を形成する現像装置、およびそれを備えた画像形成装置に関する。

電子写真方式を利用した、複写機、プリンタ、ファクシミリ、それらの複合機等の画像形成装置は、像担持体（例えば、感光体ドラムや転写ベルト）にトナーを供給して該像担持体上にトナー像を形成する現像装置を含む。

現像装置は、基本的な構成要素として、非磁性のトナーおよび磁性のキャリアからなる現像剤を貯留する現像剤貯留部と、現像剤貯留部から現像剤を受け取って該現像剤を像担持体に供給することにより、該像担持体上にトナー像を形成する現像ローラと、現像ローラの周面に対向配置されて、現像ローラの周面上の現像剤の層厚を規制する規制ブレードとを含む。

像担持体上に良好なトナー像を形成するためには、規制ブレードによって現像ローラの周面上に均一な層厚を有する現像剤層を形成することが重要である。現像剤層の層厚の均一化を図る技術として、例えば特許文献１のものが知られている。

特許文献１の現像装置は、現像ローラの周面に対向配置された磁性プレートと、現像ローラの回転方向から見た磁性プレートの下流面に貼り付けられた非磁性の弾性プレートとからなる規制ブレードを含む。現像ローラの周面上に付着した現像剤は、規制ブレードと現像ローラの周面との間に形成された隙間を通過する際、まず、磁性プレートによって磁気的に現像剤の層厚が規制され、次に、弾性プレートによって前記層厚が物理的に規制される。このように、磁性プレートおよび弾性プレートを用いて現像剤層の層厚の均一化を図っている。

特開２００７−２３２８４１号公報

しかしながら、特許文献１の現像装置では、磁性プレートの先端と現像ローラの周面との間の隙間は、磁性プレートの寸法精度や磁性プレートの現像容器への取付け精度等によってばらつきやすい。そのうえ、弾性プレートの先端は、磁性プレートの先端よりも現像ローラに向かって突出しているものの、磁性プレートの寸法精度や磁性プレートの現像容器への取付け精度等が低いと、それに伴い、磁性プレートの先端と現像ローラの周面との間の隙間もばらつく。このように、特許文献１の現像装置では、現像剤層が通過する前記隙間がばらつきやすいので、層厚が均一化されない。その結果、像担持体上に良好なトナー像を形成することが難しい。

そこで、本発明は、上記事情に鑑み、現像剤層の層厚を均一化して、像担持体上に良好なトナー像を形成することが可能な現像装置、およびそれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る現像装置は、磁性キャリアおよび非磁性トナーを含む現像剤を攪拌しつつ貯留する現像剤貯留部と、所定の方向に回転しつつ、前記現像剤貯留部から前記現像剤を受け取り、その現像剤を所定の像担持体に供給する現像剤担持体と、前記現像剤担持体との間で所定の隙間が形成されるように前記現像剤担持体に対向する隙間規制面を有し、前記隙間規制面と前記現像剤担持体との間で磁路を形成する磁性材料からなる層厚規制部材と、前記層厚規制部材が取り付けられる取付け部材と、前記現像剤担持体の表面に接触した状態で前記隙間に配置され、前記現像剤担持体上の前記現像剤の層厚を規制する弾性シート材と、前記現像剤担持体の回転方向から見て前記隙間規制面よりも上流側に位置すると共に、前記回転方向の上流側に向かうにつれて前記現像剤担持体から徐々に離間するように設定されて、前記隙間規制面に搬送される前記現像剤の量を規制する搬送量規制面を有する搬送量規制部と、を備え、前記搬送量規制部は、前記弾性シート材を前記回転方向上流側に延長した延長部からなり、該延長部を支持する支持面を有する支持部材を備え、前記延長部は、前記支持面との間で前記現像剤担持体の前記回転方向上流側に向かって延在する空間が形成されるように前記支持面に取り付けられ、前記空間は、前記層厚規制部材の前記隙間規制面と前記支持部材の前記支持面との間に段差を形成することで形成されている。

本発明に係る現像装置によれば、現像剤層の層厚は、層厚規制部材による磁気的な規制と、弾性シート材による物理的な規制とによって均一化される。しかも、層厚規制部材の寸法精度や層厚規制部材の取付け部材への取付け精度等によって前記隙間がばらついて、層厚規制部材による磁気的な規制力が弱くなり、現像剤層の層厚を磁気的に規制することが難しくなった場合であっても、前記隙間には、現像剤担持体の表面に接触した状態の弾性シート材が配置されているので、現像剤層を物理的に均一化することができる。これにより、良好な像を像担持体上に常に形成することができる。また、この現像装置によれば、搬送量規制部の搬送量規制面は、現像剤担持体の回転方向の上流側に向かうにつれて現像剤担持体から徐々に離間するように設定されているので、大量の現像剤が層厚規制部材の上流側に堆積することを抑制できる。さらに、この現像装置によれば、搬送量規制部を弾性シート材の延長部として構成することにより、搬送量規制部と弾性シート材とが一体化されているので、コスト低減が可能である。ほかにも、この現像装置によれば、弾性シート材の延長部と支持面との間に空間が形成されているので、延長部は、現像剤の搬送量を規制する際に空間側に撓むことによって現像剤に与えるストレスを低減することができる。また、延長部は前記ストレスを低減しつつ現像剤の搬送量を規制するので、弾性シート材の耐久性を上げることができる。

本発明に係る他の現像装置は、磁性キャリアおよび非磁性トナーを含む現像剤を攪拌しつつ貯留する現像剤貯留部と、所定の方向に回転しつつ、前記現像剤貯留部から前記現像剤を受け取り、その現像剤を所定の像担持体に供給する現像剤担持体と、前記現像剤担持体との間で所定の隙間が形成されるように前記現像剤担持体に対向する隙間規制面を有し、前記隙間規制面と前記現像剤担持体との間で磁路を形成する磁性材料からなる層厚規制部材と、前記層厚規制部材が取り付けられる取付け部材と、前記現像剤担持体の表面に接触した状態で前記隙間に配置され、前記現像剤担持体上の前記現像剤の層厚を規制する弾性シート材と、前記現像剤担持体の回転方向から見て前記隙間規制面よりも上流側に位置すると共に、前記回転方向の上流側に向かうにつれて前記現像剤担持体から徐々に離間するように設定されて、前記隙間規制面に搬送される前記現像剤の量を規制する搬送量規制面を有する搬送量規制部と、を備え、前記搬送量規制部は、前記弾性シート材を前記回転方向上流側に延長した延長部からなり、該延長部を支持する支持面を有する支持部材を備え、前記延長部は、前記支持面との間で前記現像剤担持体の前記回転方向上流側に向かって延在する空間が形成されるように前記支持面に取り付けられ、前記支持面は、前記現像剤担持体の回転方向から見た上流側部分が前記現像剤担持体に向かって突出した突出部として形成されており、前記延長部は前記突出部に取り付けられている。

本発明に係るこのような他の現像装置によれば、現像剤層の層厚は、層厚規制部材による磁気的な規制と、弾性シート材による物理的な規制とによって均一化される。しかも、層厚規制部材の寸法精度や層厚規制部材の取付け部材への取付け精度等によって前記隙間がばらついて、層厚規制部材による磁気的な規制力が弱くなり、現像剤層の層厚を磁気的に規制することが難しくなった場合であっても、前記隙間には、現像剤担持体の表面に接触した状態の弾性シート材が配置されているので、現像剤層を物理的に均一化することができる。これにより、良好な像を像担持体上に常に形成することができる。また、この現像装置によれば、搬送量規制部の搬送量規制面は、現像剤担持体の回転方向の上流側に向かうにつれて現像剤担持体から徐々に離間するように設定されているので、大量の現像剤が層厚規制部材の上流側に堆積することを抑制できる。さらに、この現像装置によれば、搬送量規制部を弾性シート材の延長部として構成することにより、搬送量規制部と弾性シート材とが一体化されているので、コスト低減が可能である。ほかにも、この現像装置によれば、弾性シート材の延長部と支持面との間に空間が形成されているので、延長部は、現像剤の搬送量を規制する際に空間側に撓むことによって現像剤に与えるストレスを低減することができる。また、延長部は前記ストレスを低減しつつ現像剤の搬送量を規制するので、弾性シート材の耐久性を上げることができる。

本発明の好ましい実施形態では、前記弾性シート材は、前記現像剤担持体の前記表面に前記現像剤が担持された状態のとき、所定厚さの現像剤層が前記表面に担持されることを許容するよう、前記表面から退避する方向に変形する。

この構成によれば、弾性シート材は、通常は現像剤担持体の表面に接触した状態にあるが、現像剤層を規制するときには現像剤担持体の表面から退避する方向に変形することで所定厚さの（つまり、均一化された）現像剤層を形成する。

本発明のさらに他の好ましい実施形態では、前記現像剤担持体は、前記隙間規制面との間で前記磁路を形成するための磁石を有し、前記弾性シート材は、非磁性材料から形成されている。

この構成によれば、弾性シート材は非磁性材料から形成されているので、磁性材料から形成された層厚規制部材と、磁石を有する現像剤担持体との間で形成される磁路が乱されない。これにより、層厚規制部材による現像剤の磁気的規制力が損なわれない。その結果、現像剤の層厚を磁気的に規制することが容易となる。

本発明に係る画像形成装置は、トナー像が形成される感光体ドラムと、前記感光体ドラムにトナーを供給して該感光体ドラム上に前記トナー像を形成する現像装置と、前記トナー像をシート上に転写させる転写部材と、前記シート上の前記トナー像を該シート上に定着させる定着部とを含み、前記現像装置として、上記構成の現像装置が採用されている。

本発明に係る現像装置によれば、層厚規制部材による磁気的規制および弾性シート材による物理的規制によって現像剤層の層厚を均一化して、像担持体上に良好なトナー像を形成することが可能であり、しかも、磁気的規制が困難な場合であっても、弾性シート材による物理的規制によって現像剤層の層厚を均一化することができる。

画像形成装置の内部構造を概略的に示す図である。 本実施形態に係る現像装置の拡大図である。 図２の現像装置における規制手段およびその周辺部分の拡大図である。 弾性シート材による現像剤層の物理的規制を説明するための模式図であり、（Ａ）は、現像剤層が規制される前の状態を示し、（Ｂ）は、現像剤層が規制された後の状態を示す。 弾性シート材の変形例を示す図である。 弾性シート材の変形例を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳しく説明する。尚、本発明の一実施形態として、以下の説明では、画像形成装置としてモノクロタイプのプリンタを示すが、本発明は、これに限定されるものではなく、複写機、ファクシミリ装置、これらの機能を併せ持つ複合機などの他の画像形成装置にも適用可能である。

図１は、画像形成装置の内部構造を概略的に示す図である。画像形成装置１は、外部（例えばパーソナルコンピュータ）からの画像データに基づいて用紙（シート）Ｐ上にトナー像を形成する画像形成部４と、用紙Ｐ上に形成されたトナー像を加熱して用紙Ｐ上に定着させる定着部５と、用紙Ｐを収容する給紙カセット７と、用紙Ｐが排出される排紙トレイ１２と、給紙カセット７から画像形成部４および定着部５を経由して排紙トレイ１２に向けて用紙Ｐを搬送する搬送路６と、画像形成装置１の図１における右側面に設けられた手差しトレイ３と、各種のメニューを設定する複数のメニュー設定キー等が配置された操作部（図示せず）とを含む。

画像形成部４は、感光体ドラム（像担持体）１０と、感光体ドラム１０に帯電処理を実行する帯電器４２と、帯電された感光体ドラム１０にレーザ光Ｌを照射して、静電潜像を形成する露光器４３と、感光体ドラム１０に形成された静電潜像にトナーを静電付着させ、トナー像を顕像化する現像装置４４と、内部に充填されたトナーを現像装置４４へ供給するトナーカートリッジ４５と、現像されたトナー像を用紙Ｐに転写する転写ローラ（転写部材）４６と、感光体ドラム１０のドラム表面上に残留するトナーを除去並びに回収するトナー除去器４７とを含む。なお、感光体ドラム１０の回転方向（図１では時計回りの方向）から見て、帯電器４２、現像装置４４、転写ローラ４６、トナー除去器４７の順に、感光体ドラム１０の周方向に沿って配置されている。また、露光器４３は、帯電器４２の上方に配置されている。

感光体ドラム１０は、例えば、アルミニウム製シリンダの表面に正帯電性光導電体であるアモルファスシリコン層が蒸着された感光体を有するドラムである。アモルファスシリコン層の層厚や、感光体ドラム１０の線速度は適宜設定される。

帯電器４２は、例えば帯電ローラ５０を含む。帯電ローラ５０は、芯金と、前記芯金を被覆するエピクロルヒドリンゴム層から構成される。また、帯電ローラ５０は、その周面が感光体ドラム１０のドラム表面に略点接触した接触帯電方式のものであり、直流電圧と交流電圧が重畳された所定の基準帯電電圧（基準帯電バイアス）をドラム表面に印加することにより、ドラム表面の表面電位を均一に帯電させる。

露光器４３は、外部ＰＣ（パーソナルコンピュータ）等から入力された画像データに基づくレーザ光Ｌを感光体ドラム１０のドラム表面に導くポリゴンミラー（図示せず）を有している。前記ポリゴンミラーは、所定の駆動源によって回転しつつ、感光体ドラム１０のドラム表面上にレーザ光Ｌを走査して、ドラム表面に静電潜像を形成する。現像装置４４は、前記静電潜像にトナーを供給して前記ドラム表面上にトナー像を形成する。

転写ローラ４６は、搬送路６において感光体ドラム１０のドラム表面に圧接されており、転写ローラ４６とドラム表面との間には、ニップ部Ｎが形成されている。転写ローラ４６には、ドラム表面の表面電位とは逆極性の電圧が印加されるので、ドラム表面上のトナー像は、用紙Ｐがニップ部Ｎを通過する際に用紙Ｐ上に転写される。ニップ部Ｎを通過した用紙Ｐは搬送路６を通って定着部５に搬送される。

定着部５において、用紙Ｐ上のトナー像が該用紙Ｐ上に加熱定着された後、用紙Ｐは搬送路６を通って排紙トレイ１２に搬送される。

以下、本実施形態に係る現像装置４４について、図１に加え、図２を参照しながら詳述する。図２は、現像装置４４の拡大図である。現像装置４４は、非磁性体のトナーと磁性体のキャリアとの混合物からなる２成分現像剤を使用するものであって、図１および図２に示すように、該現像装置４４の内部空間を画定する現像容器２１と、現像容器２１の底壁に形成された現像剤貯留部１１と、現像容器２１の現像用開口２３に配置された現像ローラ２２とを、基本的な構成要素として含む。

現像剤貯留部１１は、現像装置４４の長手方向（図１の紙面に対して垂直方向）に延びる２つの隣り合う現像剤貯留室１４，１５から構成されている。現像剤貯留室１４，１５は、例えばアルミニウム等の金属からなる仕切り板１７によって長手方向において互いに仕切られているが、長手方向における両隅部において互いに連通されている。

また、各現像剤貯留室１４，１５には、回転により現像剤を攪拌しつつ搬送するスクリューフィーダ１８，１９が回転可能に装着されている。スクリューフィーダ１８，１９は、搬送方向が互いに逆方向に設定されているので、現像剤は、現像剤貯留室１４および現像剤貯留室１５間を攪拌されつつ搬送される。この攪拌により、非磁性体のトナーと磁性体のキャリアとが混合され、トナーがキャリアによって帯電される。現像剤貯留部１１は、トナーカートリッジ４５から図略の補給口を介してトナーを受け入れる。

現像ローラ２２は、例えばアルミ等の非磁性材料から構成され、現像装置４４の長手方向（つまり、感光体ドラム１０の軸方向）に延びる筒状の現像スリーブ２４と、現像スリーブ２４を図２では反時計回りの方向に回転させる図略の回転軸とを含むローラ部材である。

現像スリーブ２４は、その外周面２６と感光体ドラム１０のドラム表面との間に０．２ｍｍ〜０．４ｍｍの隙間が形成された状態で感光体ドラム１０に対向配置されている。現像スリーブ２４の内部には、支持軸２５に支持された状態の汲上げ極２７が現像スリーブ２４の内周面２８に近接して配設されている。汲上げ極２７は、現像スリーブ２４の外周面２６を介して現像剤貯留室１４に対向配置され、現像剤貯留室１４内の現像剤を現像スリーブ２４の外周面２６上に磁気的に付着させる。

現像スリーブ２４の外周面２６上の現像剤は、現像スリーブ２４の回転に伴って感光体ドラム１０のドラム表面に向けて運ばれ、現像スリーブ２４に印加される現像バイアスと感光体ドラム１０に印加されるドラムバイアスとの電位差によって感光体ドラム１０のドラム表面の静電潜像に付着する。これにより、ドラム表面上にトナー像が形成されるのであるが、良好なトナー像を形成するためには、汲上げ極２７によって現像スリーブ２４の外周面２６上に付着した現像剤を、現像剤がドラム表面に付着する前に均一にする必要がある。

本実施形態では、現像スリーブ２４の外周面２６上に均一な層厚の現像剤層を形成するための手段として、現像剤規制ブレード３０および弾性シート材７０が採用されている。

現像剤規制ブレード（層厚規制部材）３０は、図２では現像ローラ２２の上方に配設され、現像スリーブ２４の軸方向に沿って延びる板状の磁性材料からなる部材であって、図３に示すように、現像スリーブ２４の外周面２６に向かって延びる先端部３１を有する。先端部３１は、外周面２６に対向する先端面（隙間規制面、以下、層厚規制面ともいう）３２を有する。

現像剤規制ブレード３０の層厚規制面３２と現像スリーブ２４の外周面２６との間には、所定寸法の隙間Ｇが設定されている。現像スリーブ２４の内部における層厚規制面３２と対向する位置には、磁石からなる規制極２９（図２）が配置されている。したがって、層厚規制面３２と規制極２９との間で磁束が発生し、それらの間に磁路、いわゆる磁気シールドが形成されている。層厚規制面３２と規制極２９との間における磁束密度は、隙間Ｇを小さくしたり、高い磁性を有する材料から現像剤規制ブレード３０を製造したりすることで上昇する。現像剤規制ブレード３０は、後述するように、層厚規制面３２によって現像スリーブ２４の外周面２６上の現像剤の層厚を磁気的に規制する。

また、現像剤規制ブレード３０は、現像容器２１に取り付けられている。具体的には、現像容器２１は、該現像容器２１を構成する本体フレーム２１ａを有しており、本体フレーム２１ａには、適所に取付け部材３５が一体に形成されている。現像剤規制ブレード３０は、層厚規制面３２が隙間Ｇを介して現像スリーブ２４の外周面２６に対向するように取付け部材３５に取り付けられている。

弾性シート材７０は、弾性かつ非磁性の特性を備えた材料から製造されるシート材である。弾性シート材は、現像剤規制ブレード３０に支持される基端部７１と、層厚規制面３２と外周面２６との間の隙間Ｇに介在する先端部７２と、現像スリーブ２４の回転方向上流側に延びる延長部７３とを有する。

現像剤規制ブレード３０は、現像スリーブ２４の回転方向から見て、回転方向上流側に、かつ現像容器２１の前記内部空間に向く上流面３３と、回転方向下流側に、かつ現像容器２１の外部に向く下流面３４とを有する。弾性シート材７０の基端部７１は、現像剤規制ブレード３０の上流面３３に固定されている。

先端部７２は、基端部７１における層厚規制面３２と略面一の部位から現像スリーブ２４の外周面２６に向かって延びて、現像スリーブ２４の外周面２６に接触した状態で隙間Ｇに介在している。弾性シート７０自体が有する弾性は、先端部７２が外周面２６に押し付けられるように作用する。先端部７２は、後述するように、現像スリーブ２４の外周面２６上の現像剤の層厚を物理的に規制する。以下の説明では、先端部７２を規制端という。

延長部７３は、基端部７１における層厚規制面３２と略面一の部位から現像スリーブ２４の回転方向上流側に延びている。延長部７３は、現像スリーブ２４の外周面２６に対向する対向面７６を有している。対向面７６は、前記回転方向上流側に向かうにつれて現像スリーブ２４から徐々に離間するように設定されている。言い換えれば、対向面７６は、現像剤規制ブレード３０の層厚規制面３２から現像スリーブ２４の回転方向上流側に向かうにつれ、該対向面７６と現像スリーブ２４の外周面２６との間の空間Ｓが徐々に大きくなるように設定されている。以下の説明では、延長部７３を搬送量規制部といい、対向面７６を搬送量規制面という。

基端部７１、規制端７２および搬送量規制部７３は共に、現像スリーブ２４の軸方向に沿って延びると共に、現像剤規制ブレード３０の幅方向（つまり、現像スリーブ２４の軸方向）の略全体にわたって延在している。また、基端部７１、規制端７２および搬送量規制部７３は一体に形成されている。なお、搬送量規制部７３は、弾性シート材７０とは異なる材料から形成された別部材としてもよい。その場合、搬送量規制部７３は、例えばＡＢＳ樹脂から形成されるシート状部材として構成され、基端部７１に貼り付けられる、または接着される。

弾性シート材７０としては、ＰＥＴ、アクリル、ナイロン、高分子量ＰＥ、ＰＰＳ、ＰＩ等の樹脂シート、ウレタン、シリコン等のゴム系シートが挙げられる。

上記構成の現像装置４４において、均一な層厚を有する現像剤層は次のようにして形成される。すなわち、汲上げ極２７（図２）によって現像剤貯留室１４から現像スリーブ２４の外周面２６に付着した現像剤は、矢印Ａで示すように、現像スリーブ２４の回転に伴って弾性シート材７０の搬送量規制部７３に徐々に接近する。現像剤は、搬送量規制面７６と現像スリーブ２４の外周面２６との間の空間Ｓに搬送されるが、空間Ｓは、現像スリーブ２４の回転方向下流側に向かうにつれて狭くなっている。そのため、搬送されている現像剤の一部は、搬送量規制面７６によって現像スリーブ２４の回転方向とは逆方向（矢印Ｂ）に徐々に押し返され、現像剤貯留室１４に戻る。このように、搬送量規制面７６により、隙間Ｇに搬送される現像剤の量を規制する。これにより、現像剤が隙間Ｇにおける現像スリーブ２４の回転方向上流側に大量に堆積してしまうことが抑制される。

外周面２６上の現像剤は、その一部が上記のように搬送量規制面７６によって押し返されつつ、隙間Ｇに向かう。そして、図４（Ａ）に示すように、外周面２６上の現像剤層Ｄ１は、弾性シート材７０の規制端７２に衝突し、現像剤が現像スリーブ２４の回転方向から見た規制端７２の上流側に堆積する。規制端７２は、特にそのエッジ部７７は、所定の量の現像剤が堆積されるまでは、変形しないが、所定の量を超えた現像剤が堆積されると、その現像剤に押されて、現像スリーブ２４の外周面２６から退避するように弾性的に変形（矢印Ｅ）する。これにより、図４（Ｂ）に示すように、規制端７２のエッジ部７７と外周面２６との間に隙間Ｃが生じる。現像剤層Ｄ１は、隙間Ｃを通る際にエッジ部７７によって物理的に規制されて、規制端７２の下流側に、所定厚さの均一化された現像剤層Ｄ２が形成される。現像剤層Ｄ２の前記所定厚さは、隙間Ｃの大きさと略同一である。

また、現像装置４４では、現像剤に対して、上記の物理的規制に加え、磁気的規制も行われる。具体的には、現像剤規制ブレード３０の層厚規制面３２と現像ローラ２２の規制極２９との間に発生する磁束により、隙間Ｇには、磁気シールドが形成されている。現像剤は、隙間Ｇを通過するとき、つまり、図４（Ａ）および（Ｂ）に示すエッジ部７７を押し上げて隙間Ｃを通過するとき、磁気シールドの作用によって磁気的に規制される、いわゆる穂切りされる。この穂切りは、所定厚さの現像剤層（つまり、磁気ブラシ層）Ｄ２の形成に寄与する。

このように、本実施形態に係る現像装置４４では、現像剤層の層厚は、現像剤規制ブレード３０による磁気的な規制と、弾性シート材７０による物理的な規制とによって均一化される。これにより、良好なトナー像を感光体ドラム１０のドラム表面に形成することが容易となる。

また、現像装置４４では、現像剤規制ブレード３０による磁気的規制と弾性シート材７０による物理的規制とを併用している。そのため、現像剤規制ブレード３０の寸法精度や現像剤規制ブレード３０の取付け部材３５への取付け精度等によって隙間Ｇがばらついて、現像剤規制ブレード３０による磁気的な規制力が弱くなり、現像剤層の層厚を磁気的に規制することが難しくなった場合であっても、隙間Ｇには、現像スリーブ２４の外周面２６に接触した状態の弾性シート材７０（規制端７２）が配置されているので、現像剤層を物理的に均一化することができる。これにより、良好な像を像担持体上に常に形成することができる。

また、搬送量規制部７３は、弾性シート材７０と一体に形成されているので、コスト低減が可能である。

さらに、弾性シート材７０は非磁性材料から形成されているので、磁性材料から形成された現像剤規制ブレード３０と、規制極２９との間で形成される磁気シールドが乱されない。これにより、現像剤規制ブレード３０による現像剤の磁気的規制力が損なわれない。その結果、現像剤の層厚を磁気的に規制することが容易となる。

次に、本実施形態に係る現像装置４４を用いて行った実験１について説明する。この実験１では、隙間Ｇの変動に対する磁気ブラシ量の変化について調べられた。実験では、実験対象として、現像剤規制ブレード３０および弾性シート材７０の両方を有する実施例１と、現像剤規制ブレード３０のみを有する比較例１とが用いられた。実験１の結果を表１に示す。

表１から明らかなように、実施例１は、弾性シート材７０を有しているため、弾性シート材７０を有していない比較例１と比較して、隙間Ｇが変動しても、磁気ブラシ量の変化が小さかった。具体的には、実施例１は、隙間Ｇが大きくなって現像剤規制ブレード３０による磁気的規制力が弱くなった場合であっても、弾性シート材３０による物理的規制力によって磁気ブラシ量の変化を抑制することができた。

次に、本実施形態に係る現像装置４４を用いて行った実験２について説明する。この実験２では、現像剤貯留部１１による現像剤の攪拌時間に対する現像剤中のトナーのＢＥＴ比表面積の変化について調べられた。実験２では、実験対象として、搬送量規制部７３を有する実施例２と、搬送量規制部７３を有しない比較例２とが用いられた。また、トナーのＢＥＴ比表面積は、現像剤の攪拌初期を１とし、攪拌による変化率で表している。実験２の結果を表２に示す。

表２から明らかなように、搬送量規制部７３を有する実施例２は、搬送量規制部７３を有しない比較例２と比較して、現像剤の攪拌時間に対するＢＥＴ比表面積の変化率が小さかった。このことから、搬送量規制部７３を用いたほうが、トナーとキャリアとの付着力が適切に制御されて、現像剤の流動性が阻害されない結果、現像剤の耐久性が向上することが見出された。

次に、図５および図６を参照しながら、弾性シート材７０の変形例について説明する。まず、図５に示す弾性シート材７０の変形例について説明する。図５では、弾性シート材７０の搬送量規制部７４が図２および図３に示す搬送量規制部７３よりも現像スリーブ２４の回転方向上流側に向けてさらに延長されている。

搬送量規制部７４は、現像容器２１に一体に形成された支持部材５０によって支持されている。具体的には、支持部材５０は、現像スリーブ２４の外周面２６に対向する支持面５１を有しており、搬送量規制部７４は、その先端部７５、つまり、現像スリーブ２４の回転方向から見て搬送量規制部７４における最上流側部位において、搬送量規制面７６とは反対側の面を介して支持面５１に取り付けられている。

搬送量規制部７４と、支持部材５０の支持面５１との間には、現像スリーブ２４の回転方向上流側に向かって延在する空間６０が形成されている。この空間６０は、現像剤規制ブレード３０の層厚規制面３２と支持面５１との間に段差が形成されるように支持部材５０の形状を適宜設定することで形成することができる。

空間６０の存在により、搬送量規制部７４は、現像剤の隙間Ｇへの搬送量を規制するために現像剤を矢印Ｂの方向に押し返す際に空間６０側に撓むことができる。これにより、搬送量規制部７４の搬送量規制面７６が現像剤に与えるストレスを低減することができる。また、搬送量規制部７４は前記ストレスを低減しつつ現像剤の搬送量を規制するので、弾性シート材７０の耐久性を上げることができる。

図６に示す変形例では、支持部材５０の支持面５１１における、現像スリーブ２４の回転方向から見た最上流側部分は、現像スリーブ２４に向かって、具体的には、搬送量規制部７４と現像スリーブ２４との間に形成される空間Ｓに向かって突出した突出部５２として形成されている。そして、搬送量規制部７４の先端部７５は突出部５２に取り付けられている。

図６に示す変形例では、突出部５２を形成することにより、搬送量規制部７４と支持面５１１との間に形成される空間６００を、図５の空間６０よりも大きくすることができる。これにより、搬送量規制部７４が現像剤を押し返す際に空間６００側に撓む撓み量が大きくなる。その結果、搬送量規制部７４の搬送量規制面７６が現像剤に与えるストレスを一層低減することができる。

このように、図５および図６に示す弾性シート材７０によれば、搬送量規制部７４を現像スリーブ２４の回転方向上流側にさらに延ばす、つまり規制範囲を大きくすることで、現像剤の搬送量の規制力が向上すると共に、空間６０，６００の存在により、現像剤が受けるストレスが低減される。

次に、図５および図６に示す現像装置４４を用いて行った実験３について説明する。この実験３では、隙間Ｇの変動に対する磁気ブラシ量の変化について調べられた。実験では、実験対象として、支持面５１との間に空間６０が形成された搬送量規制部７４を有する実施例３と、支持面５１１との間に空間６００が形成された搬送量規制部７４を有する実施例４と、搬送量規制部７４を有していない比較例３とが用いられた。実験３の結果を表３に示す。

表３から明らかなように、実施例３および実施例４は、搬送量規制部７４を有しているため、搬送量規制部７４を有していない比較例３と比較して、隙間Ｇが変動しても、磁気ブラシ量の変化が小さかった。特に、実施例３および実施例４は、通常設定される０．３ｍｍ〜０．４ｍｍの隙間Ｇにおいて磁気ブラシ量が安定していた。また、実施例４の空間６００は、実施例３の空間６０よりも大きいため、つまり、搬送量規制部７４の撓み量が大きいため、実施例４は、隙間Ｇが０．４ｍｍを超えた場合において実施例３よりも磁気ブラシ量が安定していた。

また、実施例３、実施例４および比較例３について、画像濃度（画像劣化）および弾性シート材７０のシート傷が調べられた。画像濃度およびシート傷は、実施例３、実施例４および比較例３の各現像装置を２時間駆動させた後に調べられた。画像濃度は反射濃度計の測定結果に基づいて評価した。反射濃度は、現像装置の駆動初期において１．４となるように設定された。２時間の駆動のあと、反射濃度が１．３以上の場合、画像濃度が良好◎であるとして評価し、１．２以上１．３未満の場合、画像濃度が可○であるとして評価し、１．２未満の場合、画像濃度が不良×であるとして評価した。また、シート傷は、目視で確認した。シート傷が確認されなかった場合、○として評価した。結果を表４に示す。

実施例３および実施例４は、搬送量規制部７４を有しているため、共に良好な画像濃度を得たが、比較例３は、搬送量規制部７４を有していないため、画像濃度が不良であった。また、シート傷については、実施例３および実施例４の両方において確認されなかった。このことから、空間６０，６００の存在が弾性シート材７０の耐久性に寄与していることが分かる。

以上説明した本実施形態に係る現像装置４４をモノクロタイプの画像形成装置に適用した場合につき説明したが、現像装置４４は、タンデムタイプの画像形成装置にも適用できる。

１ 画像形成装置
４ 画像形成部
５ 定着部
１０ 感光体ドラム
１１ 現像剤貯留部
１４，１５ 現像剤貯留室
２１ 現像容器
２２ 現像ローラ
２４ 現像スリーブ
２６ 外周面
２７ 汲上げ極
２９ 規制極
３０ 現像剤規制ブレード（層厚規制部材）
３２ 層厚規制面
３５ 取付け部材
４４ 現像装置
７０ 弾性シート材
７１ 基端部
７２ 規制端
７３ 搬送量規制部
７６ 搬送量規制面
Ｃ 隙間
Ｄ１，Ｄ２ 現像剤層
Ｇ 隙間
Ｓ 空間

Claims (5)

1. 磁性キャリアおよび非磁性トナーを含む現像剤を攪拌しつつ貯留する現像剤貯留部と、
   所定の方向に回転しつつ、前記現像剤貯留部から前記現像剤を受け取り、その現像剤を所定の像担持体に供給する現像剤担持体と、
   前記現像剤担持体との間で所定の隙間が形成されるように前記現像剤担持体に対向する隙間規制面を有し、前記隙間規制面と前記現像剤担持体との間で磁路を形成する磁性材料からなる層厚規制部材と、
   前記層厚規制部材が取り付けられる取付け部材と、
   前記現像剤担持体の表面に接触した状態で前記隙間に配置され、前記現像剤担持体上の前記現像剤の層厚を規制する弾性シート材と、
   前記現像剤担持体の回転方向から見て前記隙間規制面よりも上流側に位置すると共に、前記回転方向の上流側に向かうにつれて前記現像剤担持体から徐々に離間するように設定されて、前記隙間規制面に搬送される前記現像剤の量を規制する搬送量規制面を有する搬送量規制部と、
   を備え、
   前記搬送量規制部は、前記弾性シート材を前記回転方向上流側に延長した延長部からなり、
   該延長部を支持する支持面を有する支持部材を備え、
   前記延長部は、前記支持面との間で前記現像剤担持体の前記回転方向上流側に向かって延在する空間が形成されるように前記支持面に取り付けられ、
   前記空間は、前記層厚規制部材の前記隙間規制面と前記支持部材の前記支持面との間に段差を形成することで形成されている、
   現像装置。
2. 磁性キャリアおよび非磁性トナーを含む現像剤を攪拌しつつ貯留する現像剤貯留部と、
   所定の方向に回転しつつ、前記現像剤貯留部から前記現像剤を受け取り、その現像剤を所定の像担持体に供給する現像剤担持体と、
   前記現像剤担持体との間で所定の隙間が形成されるように前記現像剤担持体に対向する隙間規制面を有し、前記隙間規制面と前記現像剤担持体との間で磁路を形成する磁性材料からなる層厚規制部材と、
   前記層厚規制部材が取り付けられる取付け部材と、
   前記現像剤担持体の表面に接触した状態で前記隙間に配置され、前記現像剤担持体上の前記現像剤の層厚を規制する弾性シート材と、
   前記現像剤担持体の回転方向から見て前記隙間規制面よりも上流側に位置すると共に、前記回転方向の上流側に向かうにつれて前記現像剤担持体から徐々に離間するように設定されて、前記隙間規制面に搬送される前記現像剤の量を規制する搬送量規制面を有する搬送量規制部と、
   を備え、
   前記搬送量規制部は、前記弾性シート材を前記回転方向上流側に延長した延長部からなり、
   該延長部を支持する支持面を有する支持部材を備え、
   前記延長部は、前記支持面との間で前記現像剤担持体の前記回転方向上流側に向かって延在する空間が形成されるように前記支持面に取り付けられ、
   前記支持面は、前記現像剤担持体の回転方向から見た上流側部分が前記現像剤担持体に向かって突出した突出部として形成されており、
   前記延長部は前記突出部に取り付けられている、
   現像装置。
3. 請求項１または２に記載の現像装置において、前記弾性シート材は、前記現像剤担持体の前記表面に前記現像剤が担持された状態のとき、所定厚さの現像剤層が前記表面に担持されることを許容するよう、前記表面から退避する方向に変形する現像装置。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の現像装置において、前記現像剤担持体は、前記隙間規制面との間で前記磁路を形成するための磁石を有し、
   前記弾性シート材は、非磁性材料から形成されている現像装置。
5. トナー像が形成される感光体ドラムと、
   前記感光体ドラムにトナーを供給して該感光体ドラム上に前記トナー像を形成する現像装置と、
   前記トナー像をシート上に転写させる転写部材と、
   前記シート上の前記トナー像を該シート上に定着させる定着部と、
   を備え、
   前記現像装置として、請求項１〜４のいずれか一項に記載の現像装置が採用されている画像形成装置。
   

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