JP6614476B2 - 現像装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は現像装置及び画像形成装置に関するものである。

従来より、現像剤担持体の表面に対して所定の間隙を介して自らの先端を対向させるように配設され、現像剤担持体の表面上における現像剤の層厚を規制する規制部材を有する現像装置が知られている。

特許文献１に記載の現像装置も、規制部材としての規制ブレードを有しており、現像剤担持体としての現像ローラの表面に対して所定の間隙（以下、規制ギャップという）を介して規制ブレードの先端を対向させている。回転可能な現像ローラは、内部に回転不能なマグネットローラを有しており、磁性キャリアとトナーとを含有する現像剤をマグネットローラの磁力によってローラ表面に担持する。このようにして現像ローラの表面に担持された現像剤は、規制ギャップにおいてその層厚が規制された後、潜像担持体たる感光体との対向領域で現像に寄与する。

かかる構成では、現像ローラの回転に伴って規制ギャップを通過した後の現像剤のローラ回転軸線方向における中央部の層厚が両端部の層厚よりも大きくなって画像濃度ムラを引き起こすことがあった。

上述した課題を解決するために、本発明は、無端移動する表面に担持した現像剤により、画像形成装置の潜像担持体上の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対して規制ギャップを介して対向するように配設され、前記現像剤担持体の表面上における現像剤の層厚を規制する規制部材とを有する現像装置において、前記規制部材を片持ち支持する支持部材と前記規制部材との密着領域の現像剤担持体表面移動方向と直交する方向の中央部にスペーサー部材を介在させており、前記規制部材が、現像剤担持体表面移動方向と直交する方向の中央部にて、前記現像剤担持体表面移動方向で、前記規制ギャップがより小さくなる向きに出っ張るように撓んでいることを特徴とするものである。

本発明によれば、規制ギャップのばらつきに起因する画像濃度ムラの発生を抑えることができるという優れた効果がある。

実施形態に係る複写機を示す概略構成図。 同複写機に搭載された４つ作像ユニットのうちの何れか１つにおける現像装置及び感光体を示す拡大構成図。 同現像装置の規制ブレードを示す斜視図。 同規制ブレードとこれを片持ち支持する支持部材とを示す分解斜視図。 同現像装置の現像ローラ、規制ブレード、及び支持部材をブレード長手方向の一端部で破断した横断面図。 同現像ローラ、規制ブレード、及び支持部材をブレード長手方向の中央部で破断した横断面図。 第一変形例に係る現像装置の現像ローラ、規制ブレード、及び支持部材をブレード長手方向の中央部で破断した横断面図。 ブレード長手方向における現像剤の汲み上げ量の偏差と、ブレード長手方向の中央部におけるスペーサー部材の有無との関係を示すグラフ。 スペーサー部材１３６を設けていない状態の規制ブレード及び支持部材をブレード長手方向の中央部で破断した断面図。 第二変形例に係る複写機における規制ブレード、スペーサー部材及び支持部材を示す分解斜視図。 同複写機の支持部材、スペーサー部材及び規制ブレードを示す縦断面図。 第二変形例に係る複写機における規制ブレード、スペーサー部材及び支持部材を示す分解斜視図。 同複写機の支持部材、スペーサー部材及び規制ブレードを示す縦断面図。 第二変形例に係る複写機や、実施例に係る複写機におけるブレード長手方向の現像剤汲み上げ量の偏差を示すグラフ。

以下、本発明を適用した画像形成装置として、複数の感光体が並行配設されたタンデム型のカラーレーザー複写機（以下、単に「複写機」という）の一実施形態について説明する。
まず、実施形態に係る複写機の基本的な構成について説明する。図１は、実施形態に係る複写機の概略構成図である。この複写機はプリンタ部１００、これを載せる給紙装置２００、プリンタ部１００の上に固定されたスキャナ３００などを備えている。また、このスキャナ３００の上に固定された原稿自動搬送装置４００なども備えている。

プリンタ部１００は、イエロー（Ｙ）、マゼンダ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、黒（Ｋ）の各色の画像を形成するための４つの作像ユニット１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋを有する画像形成ユニット２０を備えている。各符号の末尾に付されたＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋという添字は、イエロー、マゼンダ、シアン、黒用の部材であることを示している（以下同様）。

作像ユニット１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋの他には、光書込ユニット２１、中間転写ユニット１７、二次転写装置２２、レジストローラ対４９、ベルト定着方式の定着装置２５などが配設されている。光書込ユニット２１は、光源、ポリゴンミラー、ｆ−θレンズ、反射ミラーなどを有し、画像データに基づいて後述の感光体の表面にレーザー光を照射する。

作像ユニット１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋは、ドラム状の感光体１、帯電器、現像装置４、ドラムクリーニング装置、除電器などを有している。以下、イエロー用の作像ユニット１８Ｙを例にして説明する。帯電手段たる帯電器によって、感光体１Ｙの表面は一様帯電される。帯電処理が施された感光体１Ｙの表面には、光書込ユニット２１によって変調及び偏向されたレーザ光が照射される。すると、照射部（露光部）の電位が減衰する。この減衰により、感光体１Ｙの表面にＹ用の静電潜像が形成される。形成されたＹ用の静電潜像は現像手段たる現像装置４Ｙによって現像されてＹトナー像となる。

Ｙ用の感光体１Ｙ上に形成されたＹトナー像は、後述の中間転写ベルト１１０に一次転写される。一次転写後の感光体１Ｙの表面は、ドラムクリーニング装置によって転写残トナーがクリーニングされる。その後、感光体１Ｙの表面は、除電器によって除電される。そして、帯電器によって一様帯電せしめられて、初期状態に戻る。以上のような一連のプロセスが、他の作像ユニット１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋにおいても同様に行われる。

中間転写ユニット１７は、中間転写ベルト１１０やベルトクリーニング装置９０などを有している。また、張架ローラ１４、駆動ローラ１５、二次転写バックアップローラ１６、４つの一次転写バイアスローラ６２Ｙ，６２Ｍ，６２Ｃ，６２Ｋなども有している。中間転写ベルト１１０は、張架ローラ１４を含む複数のローラによってテンション張架されている。そして、ベルト駆動モータによって駆動される駆動ローラ１５の回転駆動によって図中時計回り方向に無端移動せしめられる。

４つの一次転写バイアスローラ６２Ｙ，６２Ｍ，６２Ｃ，６２Ｋは、それぞれ中間転写ベルト１１０の内周面側に接触するように配設され、電源から一次転写バイアスの印加を受ける。また、中間転写ベルト１１０をその内周面側から感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋに向けて押圧してＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋ用の一次転写ニップを形成する。各一次転写ニップには、一次転写バイアスの影響により、感光体と一次転写バイアスローラとの間に一次転写電界が形成される。

Ｙ用の感光体１Ｙ上に形成されたＹトナー像は、この一次転写電界やニップ圧の影響によって中間転写ベルト１１０上に一次転写される。このＹトナー像の上には、Ｍ，Ｃ，Ｋ用の感光体１Ｍ，Ｃ，Ｋ上に形成されたＭ，Ｃ，Ｋトナー像が順次重ね合わせて一次転写される。この重ね合わせの一次転写により、中間転写ベルト１１０上には多重トナー像たる４色重ね合わせトナー像（以下、４色トナー像という）が形成される。
中間転写ベルト１１０上に重ね合わせ転写された４色トナー像は、後述の二次転写ニップで記録体たる記録シートに二次転写される。二次転写ニップ通過後の中間転写ベルト１１０の表面に残留する転写残トナーは、図中左側の駆動ローラ１５との間にベルトを挟み込むベルトクリーニング装置９０によってクリーニングされる。

中間転写ユニット１７の図中下方には、２本の張架ローラ２３によって紙搬送ベルト２４を張架している二次転写装置２２が配設されている。紙搬送ベルト２４は、少なくとも何れか一方の張架ローラ２３の回転駆動に伴って、図中反時計回り方向に無端移動せしめられる。２本の張架ローラ２３のうち、図中右側に配設された一方のローラは、中間転写ユニット１７の二次転写バックアップローラ１６との間に、中間転写ベルト１１０及び紙搬送ベルト２４を挟み込んでいる。この挟み込みにより、中間転写ユニット１７の中間転写ベルト１１０と、二次転写装置２２の紙搬送ベルト２４とが接触する二次転写ニップが形成されている。そして、この一方の張架ローラ２３には、トナーと逆極性の二次転写バイアスが電源によって印加される。

二次転写バイアスの印加により、二次転写ニップには中間転写ユニット１７の中間転写ベルト１１０上の４色トナー像をベルト側からこの一方の張架ローラ２３側に向けて静電移動させる二次転写電界が形成される。後述のレジストローラ対４９によって中間転写ベルト１１０上の４色トナー像に同期するように二次転写ニップに送り込まれた記録シートには、この二次転写電界やニップ圧の影響を受けた４色トナー像が二次転写せしめられる。なお、このように一方の張架ローラ２３に二次転写バイアスを印加する二次転写方式に代えて、記録シートを非接触でチャージさせるチャージャを設けてもよい。

複写機本体の下部に設けられた給紙装置２００には、内部に複数の記録シートを紙束の状態で複数枚重ねて収容可能な給紙カセット４４が、鉛直方向に複数重なるように配設されている。それぞれの給紙カセット４４は、紙束の一番上の記録シートに給紙ローラ４２を押し当てている。そして、給紙ローラ４２を回転させることにより、一番上の記録シートを給紙路４６に向けて送り出される。

給紙カセット４４から送り出された記録シートを受け入れる給紙路４６は、複数の搬送ローラ対４７と、その路内の末端付近に設けられたレジストローラ対４９とを有している。そして、記録シートをレジストローラ対４９に向けて搬送する。レジストローラ対４９に向けて搬送された記録シートは、レジストローラ対４９のローラ間に挟まれる。一方、中間転写ユニット１７において、中間転写ベルト１１０上に形成された４色トナー像は、ベルトの無端移動に伴って上記二次転写ニップに進入する。レジストローラ対４９は、ローラ間に挟み込んだ記録シートを二次転写ニップにて４色トナー像に密着させ得るタイミングで送り出す。

二次転写ニップでは、中間転写ベルト１１０上の４色トナー像が記録シートに密着する。そして、記録シート上に二次転写されて、白色の記録シート上でフルカラー画像となる。このようにしてフルカラー画像が形成された記録シートは、紙搬送ベルト２４の無端移動に伴って二次転写ニップを出た後、紙搬送ベルト２４上から定着装置２５に送られる。

定着装置２５は、定着ベルト２６を２本のローラによって張架しながら無端移動せしめるベルトユニットと、このベルトユニットの一方のローラに向けて押圧される加圧ローラ２７とを備えている。これら定着ベルト２６と加圧ローラ２７とは互いに当接して定着ニップを形成しており、紙搬送ベルト２４から受け取った記録シートをここに挟み込む。ベルトユニットにおいける２本のローラのうち、加圧ローラ２７から押圧される方のローラは、内部に熱源を有しており、これの発熱によって定着ベルト２６を加圧する。加圧された定着ベルト２６は、定着ニップに挟み込まれた記録シートを加熱する。この加熱やニップ圧の影響により、フルカラー画像が記録シートに定着せしめられる。

定着装置２５内で定着処理が施された記録シートは、プリンタ筐体の図中左側板の外側に設けたスタック部５７上にスタックされるか、もう一方の面にもトナー像を形成するために上述の二次転写ニップに戻されるかする。

原稿のコピーがとられる際には、例えばシート原稿の束が原稿自動搬送装置４００の原稿台３０上セットされる。但し、その原稿が本状に閉じられている片綴じ原稿である場合には、コンタクトガラス３２上にセットされる。このセットに先立ち、複写機本体に対して原稿自動搬送装置４００が開かれ、スキャナ３００のコンタクトガラス３２が露出される。この後、閉じられた原稿自動搬送装置４００によって片綴じ原稿が押さえられる。

原稿がセットされた後、コピースタートスイッチが押下されると、スキャナ３００による原稿読取動作がスタートする。但し、原稿自動搬送装置４００にシート原稿がセットされた場合には、この原稿読取動作に先立って、原稿自動搬送装置４００がシート原稿をコンタクトガラス３２まで自動移動させる。原稿読取動作では、まず、第１走行体３３と第２走行体３４とがともに走行を開始し、第１走行体３３に設けられた光源から光が発射される。そして、原稿面からの反射光が第２走行体３４内に設けられたミラーによって反射せしめられ、結像レンズ３５を通過した後、読取センサ３６に入射される。読取センサ３６は、入射光に基づいて画像情報を構築する。

このような原稿読取動作と並行して、作像ユニット１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋ内の各機器や、中間転写ユニット１７、二次転写装置２２、定着装置２５がそれぞれ駆動を開始する。そして、読取センサ３６によって構築された画像情報に基づいて、光書込ユニット２１が駆動制御されて、各感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋ上に、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋトナー像が形成される。これらトナー像は、中間転写ベルト１１０上に重ね合わせ転写された４色トナー像となる。

また、原稿読取動作の開始とほぼ同時に、給紙装置２００内では給紙動作が開始される。この給紙動作では、給紙ローラ４２の１つが選択回転せしめられ、ペーパーバンク４３内に多段に収容される給紙カセット４４の１つから記録シートが送り出される。送り出された記録シートは、分離ローラ４５で１枚ずつ分離されて給紙路４６に進入した後、搬送ローラ対４７によって二次転写ニップに向けて搬送される。このような給紙カセット４４からの給紙に代えて、手差しトレイ５１からの給紙が行われる場合もある。この場合、手差し給紙ローラ５０が選択回転せしめられて手差しトレイ５１上の記録シートを送り出した後、分離ローラ５２が記録シートを１枚ずつ分離してプリンタ部１００の手差し給紙路５３に給紙する。

２色以上のトナーからなる多色画像を形成する場合には、中間転写ベルト１１０をその上部張架面がほぼ水平になる姿勢で張架して、上部張架面に全ての感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋを接触させる。これに対し、Ｋトナーのみからなるモノクロ画像を形成する場合には、姿勢調整機構により、中間転写ベルト１１０を図中左下に傾けるような姿勢にして、その上部張架面をＹ，Ｍ，Ｃ用の感光体１Ｙ，Ｍ，Ｃから離間させる。そして、４つの感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃ，１Ｋのうち、Ｋ用の感光体１Ｋだけを図中反時計回りに回転させて、Ｋトナー像だけを作像する。この際、Ｙ，Ｍ，Ｃについては、感光体１Ｙ，１Ｍ，１Ｃだけでなく、現像器も駆動を停止させて、感光体や現像剤の不要な消耗を防止する。

図２は、４つ作像ユニット１８Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｋのうちの何れか１つにおける現像装置４及び感光体１を示す拡大構成図である。４つの作像ユニット１８Ｙ，１８Ｍ，１８Ｃ，１８Ｋは、それぞれ扱うトナーの色が異なる点の他がほぼ同様の構成になっているので、同図では「４」の後に付すＹ，Ｍ，Ｃ，Ｋという添字を省略している。

感光体１は図中矢印Ｇ方向に回転しながら、その表面が帯電装置によって帯電せしめられる。帯電した感光体１の表面は光書込ユニット２１から照射されたレーザー光によって静電潜像を担持する。この静電潜像に対して現像装置４によってトナーが供給されることで、静電潜像が現像されてトナー像になる。

現像装置４は、図中矢印Ｉ方向に回転しながら感光体１の表面の静電潜像にトナーを供給して静電潜像を現像する現像剤担持体としての現像ローラ５を有している。また、現像ローラ５に現像剤を供給しながら図の紙面に直交する方向現像剤を搬送する供給搬送部材としての供給スクリュー８を具備する供給搬送路９を有している。

供給搬送路９内では、供給スクリュー８の回転駆動により、磁性キャリア及びトナーを含有する現像剤がスクリュー回転軸線方向に搬送される。現像ローラ５の表面は、ローラ回転に伴って供給搬送路９との対向部を通過する際に、現像ローラ５に内包される回転不能なマグネットローラの汲み上げ磁極の発する磁力により、供給搬送路９内の現像剤を汲み上げて担持する。これによって現像ローラ５の表面上に形成された現像剤の層は、規制ブレード１２の先端と現像ローラ５の表面との間に形成される規制ギャップを通過する際に、その層厚が所定の厚みに規制される。

規制ギャップを通過して所定の厚みに規制された現像剤層は、現像ローラ５の回転に伴って、感光体１と対向する現像領域に搬送されて現像に寄与する。その後、現像ローラ５の回転に伴って、回収スクリュー６との対向位置まで搬送される。その対向位置には、現像ローラ５に内包される回転不能なマグネットローラの２つの反発磁極により、反発磁界が形成されている。現像剤層はその反発磁界の作用によって現像ローラ５表面から離脱して回収搬送路７内の回収スクリュー６に回収される。

供給搬送路９の下方であって回収搬送路７の側方には、攪拌搬送路１０が配設されている。攪拌搬送路１０内においては、撹拌スクリュー１１の回転駆動により、現像剤が供給搬送路９とは逆に図の紙面の直交する方向における奥側から手前側に向けて搬送される。供給搬送路９と攪拌搬送路１０とは仕切り部材としての第一仕切り壁１３３によって仕切られている。第一仕切り壁１３３の供給搬送路９と攪拌搬送路１０とを仕切る箇所は図の紙面に直交する方向の手前側と奥側との両端は開口部となっており、供給搬送路９と攪拌搬送路１０とが連通している。

供給搬送路９と回収搬送路７とも第一仕切り壁１３３によって仕切られているが、第一仕切り壁１３３の供給搬送路９と回収搬送路７とを仕切る箇所には開口部が設けられていない。また、攪拌搬送路１０と回収搬送路７との２つの搬送路は仕切り部材としての第二仕切り壁１３４によって仕切られている。第二仕切り壁１３４は、図の紙面に直交する方向における手前側が開口部となっており、攪拌搬送路１０と回収搬送路７とが連通している。

供給スクリュー８、回収スクリュー６及び攪拌スクリュー１１は樹脂製もしくは金属製のスクリュー部材からなっており、スクリュー径は全てφ２２［ｍｍ］である。また、スクリューピッチは供給スクリューが５０［ｍｍ］の２条巻き、回収スクリュー６及び攪拌スクリュー１１が２５［ｍｍ］の１条巻きである。それら３つのスクリューは、何れも約６００［ｒｐｍ］の回転速度で回転駆動される。

表面に複数のＶ溝あるいはサンドブラスト処理による複数の凹部を具備している現像ローラ５は、直径２５［ｍｍ］のアルミ製又はステンレス製の素管からなる。規制ブレード１２と感光体１との間の規制ギャップ、０．５３〜０．５５［ｍｍ］に設定されている。

回収搬送路７に回収された現像剤は、図の紙面の直交する奥側から手前側に搬送され、手前側の端部付近に存在する開口部を通過して攪拌搬送路１０に進入する。その直後に、攪拌搬送路１０の上側に設けられたトナー補給口から補給されてくる新たなトナーと混合される。回収搬送路７の図中手前側端部まで搬送された現像剤は、第一仕切り壁１３３における図中手前側の端部に設けられた開口を通って、供給搬送路９内に進入する。

攪拌搬送路１０から供給搬送路９に進入した現像剤は、供給スクリュー８の回転駆動に伴って、図の紙面の直交する方向における手前側から奥側に向けて搬送される。その過程で、一部の現像剤が現像ローラ５に汲み上げられる。残りの現像剤は、供給搬送路９における図中奥側の端部まで搬送され、第一仕切り壁１３３の図中奥側の端部に設けられた開口部を通って攪拌搬送路１０に戻される。攪拌搬送路１０の底板には、トナー濃度センサーが設けられおり、制御部はトナー濃度センサーから出力に基づいて、必要に応じてトナー補給装置を駆動して現像剤のトナー濃度を回復させる。

供給搬送路９の現像剤搬送方向の下流端近傍には、現像剤排出口９４が設けられており、供給搬送路９内における現像剤の高さレベルが閾値を超えた場合には、現像剤排出口９４から現像剤がオーバーフローする。そして、排出搬送スクリュー２ａによって現像装置４の外部に排出される。

供給搬送路９内では、現像剤が移動する際の勢いや、供給スクリュー８の回転する力によって飛び跳ねることで、現像剤の高さレベルが閾値を超えていないにもかかわらず、現像剤が現像剤排出口９４から排出されてしまうことがある。このような排出を防止するために、供給搬送路９の上方にブロック部材３を設け、供給スクリュー８の回転に伴って飛び跳ねようとする現像剤をブロック部材３に当てて供給スクリュー８に戻すようにしている。ブロック部材３は、その底面が供給スクリュー８の形状に沿ったＲ形状の樹脂製の部材である。供給スクリュー８の形状に沿ったＲ形状であることにより、供給スクリュー８全体を覆うようにブロック部材３の底面を全体的に供給スクリュー８に近接させることが可能になる。これにより、現像剤の飛び跳ねを確実に阻止することができる。

図３は、現像装置４の規制ブレード１２を示す斜視図である。規制ブレード１２は、板状のブレード本体部１２ａと、板状の先端磁性板１２ｂとを有している。ステンレス板等からなるブレード本体部１２ａは、規制ブレード１２全体としてある程度の剛性を発揮できるように、比較的厚めの板状に成形されている。先端磁性板１２ｂは、規制ブレード１２における現像ローラ５に対向する先端部を構成するものであり、比較的薄い磁性板からなる。この先端磁性板１２ｂがブレード本体部１２ａの裏面の先端側に固定されている。この固定は、複数のネジによるネジ止めによって行われている。ブレード本体部１２ａの先端からの先端磁性板１２ｂの突き出し量は０．４ｍｍ程度である。そして、先端磁性板１２ｂの先端が０．５３〜０．５５ｍｍの規制ギャップを介して現像ローラ５に対向している。

同図において、矢印Ａ方向は、規制ブレード１２の長手方向を示しており、それは現像ローラ５の回転軸線方向（表面移動方向に直交する方向）と同じである。従来の複写機においては、規制ギャップを通過した後の現像剤のブレード長手方向（矢印Ａ方向）における中央部の層厚が両端部の層厚よりも大きくなって画像濃度ムラを引き起こすことがあった。このような層厚ムラは、規制ブレード１２の真直度の悪さに起因して生じていることがわかった。具体的には、製造精度の限界から、真直度が比較的大きくなってしまった規制ブレード１２では、長手方向の中央部に比較的大きな歪みが生じる。この歪みにより、長手方向の中央部の規制ギャップが両端部の規制ギャップよりも大きくなって、現像剤層のブレード長手方向における中央部の層厚を大きくしてしまう。

次に、実施形態に係る複写機の特徴的な構成について説明する。
図４は、規制ブレード１２と、これを片持ち支持する支持部材１３とを示す分解斜視図である。規制ブレード１２には、ボルト１３７を通すためのボルト穴１２ｃがブレード長手方向に沿って並ぶように複数設けられている。また、規制ブレード１２を片持ち支持する支持部材１３には、規制ブレード１２の複数のボルト穴１２ｃに個別に対応する複数のネジ穴１３ａがブレード長手方向に沿って並ぶように複数設けられている。

規制ブレード１２は、複数のボルト穴１２ｃにそれぞれ貫通せしめられたボルト１３７が支持部材１３の複数のネジ穴１３ａにそれぞれ螺号せしめられることで支持部材１３に固定される。アルミ等の熱伝導率の高い材料からなる角パイプ状の支持部材１３は、内部に放熱板が複数設けられており、規制ブレード１２を冷却する役割も担っている。複数のボルト１３７によって規制ブレード１２のブレード本体部１２ａの裏面と、支持部材１３の前面とが強く密着せしめられることで、ブレード本体部１２ａの熱を効率良く支持部材１３に伝えることができる。

複数のボルト１３７のうち、ブレード長手方向の中央のボルト穴１２ｃに貫通せしめられるボルト１３７は、支持部材１３のネジ穴１３ａに挿入される前に、スペーサー部材１３６のボルト穴１３６ａに通される。これにより、ブレード長手方向の全域のうち、中央部だけは、支持部材１３とブレード本体部１２ａとの間にスペーサー部材１３６が介在する。

図５は、現像ローラ５、規制ブレード１２、及び支持部材１３をブレード長手方向の一端部で破断した横断面図である。同図において、現像ローラ５はその表面の曲率中心点Ｐ１を回転中心軸にして回転する。規制ブレード１２のブレード本体部１２ａは、現像ローラ５の表面の曲率中心点Ｐ１（回転中心）を通り且つ前記表面に直交する法線Ｌ１に沿って延在する姿勢で配設されている。支持部材１３は、ブレード本体部１２ａを前述の姿勢に保つように保持している。

ブレード本体部１２ａの裏面に固定された先端磁性板１２ｂは、ブレード本体部１２ａよりもローラ表面移動方向の下流側で法線Ｌ１と平行な姿勢で延在する平行線Ｌ２に沿って延在する。法線Ｌ１と平行線Ｌ２とは微妙にずれている。図示の先端磁性板１２ｂが法線Ｌ１に対して平行な姿勢をとったまま、図示の位置よりも法線Ｌ１に近づくと、規制ギャップはより小さくなる。

図６は、現像ローラ５、規制ブレード１２、及び支持部材１３をブレード長手方向の中央部で破断した横断面図である。ブレード長手方向の中央部だけは、図示のように、規制ブレード１２のブレード本体部１２ａと、支持部材１３との間に、スペーサー部材１３６が介在している。このスペーサー部材１３６は、規制ブレード１２の先端磁性板１２ｂにおけるブレード長手方向の中央部だけを法線Ｌ１に対してより近づけるように規制ブレード１２を変形させる変形手段として機能する。この押圧により、先端磁性板１２ｂのブレード長手方向の中央部は、法線Ｌ１に対して平行な姿勢を維持したまま、法線Ｌ１に対してより近づく位置に移動する。

同図に示される平行線Ｌ２は、法線Ｌ１に対して平行で且つ先端磁性板１２ｂの延在方向に沿って延びているが、この平行線Ｌ２は、図５の平行線Ｌ２よりも法線Ｌ１に近づいていることがわかる。これは、先端磁性板１２ｂのブレード長手方向の中央部だけが法線Ｌ１に対してより近づいていることを意味している。規制ブレード１２が完全に真っ直ぐなものである場合には、先端磁性板１２ｂの中央部が両端部よりも法線Ｌ１に近づいて規制ギャップをより小さくすることになる。これに対し、真直度の比較的低い規制ブレード１２では、スペーサー部材１３６による押圧を行わないと、先端磁性板１２ｂの中央部を両端部よりも法線Ｌ１から遠ざけて規制ギャップを大きくした状態になる。そこで、スペーサー部材１３６による押圧を行って、先端磁性板１２ｂの中央部だけを法線Ｌ１に対してより近づけることで、ブレード長手方向において規制ギャップの均一化を図る。これにより、規制ギャップのばらつきに起因する画像濃度ムラの発生を抑えることができる。

図９は、スペーサー部材１３６を設けていない状態の規制ブレード１２及び支持部材１３をブレード長手方向の中央部で破断した断面図である。同図において、規制ブレード１２の先端磁性板１２ｂは、法線Ｌ１との平行関係を維持したまま図中α方向に法線Ｌ１の位置まで移動したときに、規制ギャップを最小にする。スペーサー部材１３６を設けていない状態では、図示のように、先端磁性板１２ｂのブレード長手方向の中央部の先端における規制ギャップ入口側のエッジＥの位置を、法線Ｌ１に沿う位置からずらした状態になる。このような状態で規制ブレード１２を支持している。かかる構成では、規制ギャップにおけるブレード長手方向の中央部をスペーサー部材１３６による規制ブレード１２の変形によって確実に小さくすることができる。

規制ブレード１２の真直度のばらつきに起因する規制ギャップのばらつきは、規制ブレード１２の真直度に大きく左右され、規制ブレード１２の真直度は製造ロットによってある程度ばらつきが発生する。そして、規制ブレード１２の真直度の悪さに起因するブレード長手方向における規制ギャップのばらつきを解消するためのスペーサー部材１３６の適切な厚みは、規制ブレード１２の製造ロットによって異なってくる。製造ロット毎に適切な厚みのスペーサー部材１３６を作成していると、製造工程が煩雑になって製造コストを増加させてしまう。

そこで、本複写機においては、スペーサー部材１３６として、比較的薄厚のものを用い、それを複数枚重ねてスペーサー束として使用することで、規制ブレード１２の真直度に応じた厚みのスペーサーを容易に作り出すようにしている。

スペーサー部材１３６としては、非金属材料からなるものを用いることが望ましい。剛性の低い非金属材料を用いることで、ボルト１３７の締付強度に応じてスペーサー部材１３６を圧縮変形させて厚みの微調整を行うことが可能だからである。非金属材料の中でも、ＰＥＴなどの樹脂材料が特に好適である。また、樹脂材料としては、片面に両面テープが貼られた樹脂シートを用いることが特に好ましい。両面テープによって樹脂シートを支持部材１３に仮止めすることで、生産性を向上させることができる。

規制ギャップよりもローラ表面移動方向の上流側のローラ表面箇所に対する法線Ｌ１に対してローラ表面移動方向の下流側で平行な姿勢（平行線Ｌ２に沿った姿勢）をとらせるように規制ブレード１２を配設した例について説明したが、次のような第一変形例の構成を採用にしてもよい。即ち、図７に示されるように、規制ギャップよりもローラ表面移動方向の下流側のローラ表面箇所に対する法線Ｌ１に対してローラ表面移動方向の上流側で平行な姿勢（平行線Ｌ２に沿った姿勢）をとらせるように規制ブレード１２を配設するのである。この場合、図６の例とは逆に、スペーサー部材１３６により、規制ブレード１２のブレード長手方向の中央部を、ローラ表面移動方向の下流側に向けて押圧することで、先端磁性板１２ｂにおけるブレード長手方向の中央部を法線Ｌ１に近づけることが可能である。

本発明者らは、互いに製造ロットの異なる３つの規制ブレード１２を用意して、次のような実験を行った。まず、ブレード長手方向の中央部にスペーサー部材１３６を設けない状態で規制ブレード１２を支持部材１３に固定して規制ギャップをブレード長手方向の一端部、中央部、他端部でそれぞれ測定した。その後、現像装置４を駆動して現像ローラ５の周面に現像剤を担持させ、規制ギャップ通過後の現像剤の量（汲み上げ量）をブレード長手方向の一端部、中央部、他端部でそれぞれ測定した。これらの測定を３つの規制ブレード１２についてそれぞれ行った。

次に、３つの規制ブレード１２それぞれについて、ブレード長手方向の中央部にスペーサー部材１３６を設けた状態で、同様にして規制ギャップや現像剤の汲み上げ量を測定した。この結果を次の表１に示す。また、この結果をグラフにしたものを図８に示す。

スペーサー部材１３６によって規制ブレードの長手方向の中央部を法線Ｌ１に向けて押圧することで、規制ギャップのブレード長手方向におけるばらつきを効果的に低減できていることがわかる。また、規制ギャップのばらつきを低減したことで、ブレード長手方向における現像剤の汲み上げ量のばらつきも有効に低減できていることもわかる。

次に、実施形態に係る複写機に、より特徴的な構成を付加した実施例について説明する。なお、以下に特筆しない限り、実施例に係る複写機の構成は実施形態と同様である。
図１０は、第二変形例に係る複写機における規制ブレード１２、スペーサー部材１３６及び支持部材１３を示す分解斜視図である。第二変形例に係る複写機では、規制ブレード１２をその長手方向において、一端部、中央部、他端部の三箇所でボルト止めするようになっている。そして、実施形態と同様に、中央部において、ボルト１３７を規制ブレード１２及びスペーサー部材１３６に貫通させながら、支持部材１３のネジ穴１３ａに螺号させている。

図１１は、第二変形例に係る複写機の支持部材１３、スペーサー部材１３６及び規制ブレード１２を示す縦断面図である。金属からなる規制ブレード１２は、温度変化に伴って伸縮する。機内温度の高温化によってやや伸びている状態の規制ブレード１２の中央部をスペーサー部材１３６とともにボルト締めしたとする。すると、図示のように、規制ブレード１２における一端部と中央部との間の箇所、及び中央部と他端部との間の箇所をそれぞれ撓ませて、ブレード全体を波打ち状の形状にしてしまうことがある。

このようなブレード全体の波打ちを回避するために、規制ブレード１２の長手方向における中央部をボルト締めしない構成にしたとする。すると、スペーサー部材１３６を支持部材１３と規制ブレード１２との間に良好に保持することが困難になって、スペーサー部材１３６のずれを引き起こしたり、スペーサー部材１３６を支持部材１３と規制ブレード１２との間から落下させてしまったりするおそれがある。

図１２は、実施例に係る複写機における規制ブレード１２、スペーサー部材１３６及び支持部材１３を示す分解斜視図である。実施例に係る複写機では、規制ブレード１２における長手方向の一端部及び他端部の二箇所だけをボルト１３７で固定している。規制ブレード１２の長手方向における全域のうち、スペーサー部材１３６を密着させる中央部には、ボルト穴の代わりに、貫通口１２ｄが設けられている。また、支持部材１３の長手方向における中央部には、ボルト１３７を螺号させるためのボルト穴１３ａの代わりに、円柱状の凸部１３ｂが設けられている。また、スペーサー部材１３６には、ボルト穴の代わりに、貫通口１３６ｂが設けられている。

スペーサー部材１３６は、その貫通口１３６ｂに対して支持部材１３の凸部１３ｂが係合せしめられることで、支持部材１３に保持される。また、規制ブレード１２は、スペーサー部材１３６の貫通口１３６ｂを係合貫通した支持部材１３の凸部１３ｂを自らの貫通口１２ｄに係合貫通せしめられる状態で、支持部材１３にボルト固定される。かかる構成では、規制ブレード１２の長手方向の中央部をボルト１３７で締め付けることなく、支持部材１３の凸部１３ｂとスペーサー部材１３６の貫通口１３６ｂとの係合によってスペーサー部材１３６を支持部材１３に保持させることができる。また、規制ブレード１２の長手方向の中央部をボルト１３７で締め付けることなく、同中央部を支持部材１３に保持させることもできる。

図１３は、実施例に係る複写機の支持部材１３、スペーサー部材１３６及び規制ブレード１２を示す縦断面図である。図示のように、実施例に係る複写機では、規制ブレード１２の長手方向の中央部をボルト１３７によって支持部材１３に締め付けることなく、同中央部やスペーサー部材１３６を支持部材１３に保持させている。これにより、規制ブレード１２の長手方向の中央部を最も出っ張らせるようにブレード全体を弓状に撓ませることが可能になるので、規制ブレード１２の波打ちを回避することができる。

本発明者らは、第二変形例に係る複写機と同様の構成の試験機と、実施例に係る複写機と同様の構成の試験機とを用意して、次のような実験を行った。まず、現像装置４を駆動して現像ローラ５の周面に現像剤を担持させ、規制ギャップ通過後の現像剤の汲み上げ量をブレード長手方向の一端部（Ｆ）、中央部（Ｃ）、他端部（Ｒ）でそれぞれ測定した。これらの測定を第二変形例に係る複写機、実施例に係る複写機のそれぞれで行った。この結果をグラフにしたものを図１４に示す。図示のように、実施例に係る複写機は、第二変形例に係る複写機に比べて、ブレード長手方向において現像剤の汲み上げ量を安定化させることができている。これは、実施例に係る複写機においてブレードの波打ちを抑えているからである。

支持部材１３の係合部として、スペーサー部材１３６の貫通口１３６ｂに係合する凸部１３ｂを設けた例について説明したが、スペーサー部材１３６の凸部に係合する凹部又は貫通口を設けてもよい。また、スペーサー部材１３６の係合部として、支持部材１３の凸部１３ｂに係合する貫通口１３６を設けた例について説明したが、支持部材１３の凹部又は貫通口に係合する凸部を設けてもよい。

以上に説明したものは一例であり、本発明は、次の態様毎に特有の効果を奏する。
［態様Ａ］
無端移動する表面に担持した現像剤により、画像形成装置（例えば複写機）の潜像担持体（例えば感光体１）上の潜像を現像する現像剤担持体（例えば現像ローラ５）と、前記現像剤担持体の表面に対して規制ギャップを介して対向するように配設され、前記表面上における現像剤の層厚を規制する規制部材（例えば規制ブレード１２）とを有する現像装置（例えば現像装置４）において、前記規制部材の現像剤担持体表面移動方向と直交する方向の中央部にて、前記規制ギャップがより小さくなるように前記規制部材を変形させる変形手段（例えばスペーサー部材１３６）を設けたことを特徴とするものである。

本発明者らは、規制ギャップを通過した後の現像剤のローラ回転軸線方向における中央部の層厚を両端部の層厚よりも大きくしてしまう原因について鋭意研究を行ったところ、次のようなことが解ってきた。即ち、規制ブレードには、製造精度の限界からどうしても真直度にばらつきが生じてしまう。真直度が比較的低い規制ブレードでは、殆どの場合、長手方向（ローラ回転軸線方向と同じ方向）の中央部に比較的大きな歪みが生じている。この歪みにより、ローラ回転軸線方向の中央部の規制ギャップを両端部の規制ギャップよりも大きくして、現像剤のローラ軸線方向における中央部の層厚を大きくしていることがわかった。

そこで、態様Ａにおいては、変形手段（例えばスペーサー１３６）により、規制部材の現像剤担持体表面移動方向と直交する方向（例えばローラ回転軸線方向）の中央部にて、規制ギャップがより小さくなるよう規制部材を変形させる。これにより、規制ギャップにおける現像剤担持体表面移動方向と直交する方向の中央部をより小さなギャップにすることで、同方向において規制ギャップの均一化を図る。これにより、規制ギャップのばらつきに起因する画像濃度ムラの発生を抑えることができる。

［態様Ｂ］
態様Ｂは、態様Ａにおいて、前記変形手段によって前記規制部材を変形させていないときに、前記規制部材の現像剤担持体表面移動方向と直交する方向の中央部の先端における規制ギャップ入口側のエッジの位置を、前記規制ギャップを最小にする位置からずらした状態で前記規制部材を保持するように、前記保持手段を構成したことを特徴とするものである。かかる構成では、変形手段によって規制部材の現像剤担持体表面移動方向と直交する方向の中央部を変形させることで、規制ギャップの同方向の中央部を確実により小さくすることができる。

［態様Ｃ］
態様Ｃは、態様Ａ又はＢにおいて、前記規制部材を片持ち支持する支持部材（例えば支持部材１３）と前記規制部材との密着領域の現像剤担持体表面移動方向と直交する方向の中央部にスペーサー部材を介在させ、このスペーサー部材を前記変形手段として機能させたことを特徴とするものである。かかる構成では、ばねのような複雑な機構を用いることなく、板状のスペーサー部材という簡単な構成により、規制部材の中央部を所望の方向に押圧することができる。

［態様Ｄ］
態様Ｄは、態様Ｃにおいて、前記スペーサー部材を複数枚重ねて前記支持部材と前記規制部材との間に介在させたことを特徴とするものである。かかる構成では、様々な真直度の規制部材についてそれぞれ、スペーサー部材の重ね合わせ枚数を調整することで、それぞれに適した圧力で規制部材を押圧して規制部材長手方向における規制ギャップの均一化を良好に図ることができる。

［態様Ｅ］
態様Ｅは、態様Ｃ又はＤにおいて、前記スペーサー部材として、非金属材料からなるものを用いたことを特徴とするものである。かかる構成では、ボルト等の締付強度によって剛性の比較的低いスペーサー部材の圧縮変形量を調整することで、規制部材長手方向の中央部における規制ギャップを容易に微調整することができる。

［態様Ｆ］
態様Ｆは、態様Ｃ〜Ｅの何れかにおいて、互いの係合により、前記支持部材と前記規制部材との間に介在している前記スペーサー部材を前記支持部材に保持させる係合部を、前記支持部材及び前記スペーサー部材のそれぞれに設けたことを特徴とするものである。かかる構成では、スペーサー部材をボルト締めによって支持部材に固定することなく、スペーサー部材を支持部材に保持させることが可能である。これにより、スペーザー部材を規制部材とともに支持部材にボルトで固定することによる規制部材の波打ちの発生を回避することができる。

［態様Ｇ］
態様Ｇは、態様Ｆにおいて、前記支持部材における前記係合部として、凸部、凹部又は貫通口を設けるとともに、前記スペーサー部材における前記係合部として、前記凸部を受け入れる凹部、前記凸部を受け入れる貫通口、又は前記凹部もしくは前記貫通口に入り込む凸部を設けたことを特徴とするものである。かかる構成では、支持部材に設けられた凸部、凹部又は貫通口と、スペーサー部材に設けられた凹部、貫通口又は凸部との係合により、スペーサー部材を支持部材に保持させることができる。

［態様Ｈ］
態様Ｈは、態様Ｇにおいて、前記支持部材における前記係合部として、凸部を設け、前記スペーサー部材における前記係合部として前記凸部を受け入れる貫通口を設け、且つ前記凸部を受け入れる貫通口を、前記規制部材にも設けたことを特徴とするものである。かかる構成では、支持部材の凸部と、規制部材の貫通口との係合により、規制部材における長手方向の中央部をボルトで固定することなく、支持部材に保持させることができる。

［態様Ｉ］
態様Ｉは、潜像を担持する潜像担持体と、前記潜像担持体上の潜像を現像する現像手段とを備える画像形成装置において、態様Ａ〜Ｈの何れかの現像装置を用いたことを特徴とするものである。

１：感光体（潜像担持体）
４：現像装置（現像手段）
５：現像ローラ（現像剤担持体）
１２：規制ブレード（規制部材）
１３：支持部材
１３６：スペーサー部材（変形手段）
Ｌ１：法線

特開２０１４−７１２４１号公報

Claims (7)

1. 無端移動する表面に担持した現像剤により、画像形成装置の潜像担持体上の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対して規制ギャップを介して対向するように配設され、前記現像剤担持体の表面上における現像剤の層厚を規制する規制部材とを有する現像装置において、
   前記規制部材を片持ち支持する支持部材と前記規制部材との密着領域の現像剤担持体表面移動方向と直交する方向の中央部にスペーサー部材を介在させており、
   前記規制部材が、現像剤担持体表面移動方向と直交する方向の中央部にて、前記現像剤担持体表面移動方向で、前記規制ギャップがより小さくなる向きに出っ張るように撓んでいることを特徴とする現像装置。
2. 請求項１の現像装置において、
   前記スペーサー部材を複数枚重ねて前記支持部材と前記規制部材との間に介在させたことを特徴とする現像装置。
3. 請求項１又は２の現像装置において、
   前記スペーサー部材として、非金属材料からなるものを用いたことを特徴とする現像装置。
4. 請求項１乃至３の何れかの現像装置において、
   互いの係合により、前記支持部材と前記規制部材との間に介在している前記スペーサー部材を前記支持部材に保持させる係合部を、前記支持部材及び前記スペーサー部材のそれぞれに設けたことを特徴とする現像装置。
5. 請求項４の現像装置において、
   前記支持部材における前記係合部として、凸部、凹部又は貫通口を設けるとともに、前記スペーサー部材における前記係合部として、前記凸部を受け入れる凹部、前記凸部を受け入れる貫通口、又は前記凹部もしくは前記貫通口に入り込む凸部を設けたことを特徴とする現像装置。
6. 請求項５の現像装置において、
   前記支持部材における前記係合部として、凸部を設け、前記スペーサー部材における前記係合部として前記凸部を受け入れる貫通口を設け、且つ前記凸部を受け入れる貫通口を、前記規制部材にも設けたことを特徴とする現像装置。
7. 潜像を担持する潜像担持体と、前記潜像担持体上の潜像を現像する現像手段とを備える画像形成装置において、
   前記現像手段として、請求項１乃至６の何れかの現像装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。

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