JP2021152628A - 現像装置およびこれを備えた画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】規制ブレードの表面にトナーが固着することを長期に亘って安定して抑止することが可能な非磁性一成分方式の現像装置およびこれを備えた画像形成装置を提供する。【解決手段】現像装置は、感光体ドラムに対向する現像ローラーと、金属製の規制ブレード３３４と、を備える。規制ブレード３３４は、現像ローラーの周面に当接し現像ローラー上のトナーの層量を規制する。規制ブレード３３４の自由端部は、現像ローラーの周面に接触する接触部ＣＰと、接触部ＣＰよりも基端側に配置され前記周面に対して間隔をおいて配置される基端側非接触部ＲＰ２と、を含む。基端側非接触部ＲＰ２の表面粗さよりも接触部ＣＰの表面粗さが小さく設定されている。【選択図】図５

Description

本発明は、非磁性一成分現像剤を用いて、感光体ドラム上に形成された静電潜像を現像する為の現像装置およびこの現像装置を備えた画像形成装置に関する。

従来、プリンター等の画像形成装置に用いられ、非磁性一成分現像剤を用いて、感光体ドラム上に形成された静電潜像を現像する現像装置として、特許文献１に記載されているような現像装置が知られている。

特許文献１に記載された現像装置では、現像ローラーの表面に当接し、トナーの層量を規制するとともにトナーを帯電する規制ブレード（弾性ブレード）が開示されている。そして、規制ブレードに粒径１０μｍ以下の微粒子が塗布されるとともにブレード表面の表面粗さ（最大高さ）がＲｚ０．０００１〜１μｍに設定されることで、規制ブレードから摩擦力を受け弾性歪をもつ非磁性一成分トナーが、規制ブレードのうち現像ローラーと接触していない非接触部に直接接触することを防止し、トナーが規制ブレードに固着することが防止される。

特開昭６３−２７９２８３号公報

特許文献１に記載された技術では、規制ブレードに粒径１０μｍ以下の微粒子が塗布されているため、現像装置の使用に伴って当該微粒子が剥離するとトナーが規制ブレードに固着し始めるという問題があった。また、トナー中にワックスが含まれている場合には、規制ブレードの表面の微細な凹部にワックスやトナーの外添剤が付着し、当該付着物を核としてトナーが固着しやすいという問題があった。

本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、規制ブレードの表面にトナーが固着することを長期に亘って安定して抑止することが可能な非磁性一成分方式の現像装置およびこれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明の一局面に係る現像装置は、非磁性一成分のトナーを収容する現像ハウジングと、円筒形状を有する弾性体からなり、前記現像ハウジングに回転可能に支持され、所定の感光体ドラムに現像ニップ部において対向して配置され、周面に前記トナーを担持する現像ローラーと、前記現像ローラーに対向する対向面を含み、前記対向面において前記現像ローラーの前記周面に当接し前記現像ローラー上の前記トナーの層量を規制する金属製の規制ブレードと、を備え、前記規制ブレードは、前記現像ハウジングに固定される固定端部と、前記固定端部とは反対側で前記固定端部よりも前記現像ローラーの回転方向上流側に配置される自由端部と、を有し、前記自由端部は、前記対向面に配置され、前記現像ローラーの前記周面に押圧されながら前記周面に接触する接触部と、前記対向面のうち前記接触部よりも前記固定端部側に配置され前記周面に対して間隔をおいて配置される基端側非接触部と、を含み、前記基端側非接触部の表面粗さよりも前記接触部の表面粗さが小さく設定されている。

本構成によれば、規制ブレードの接触部の微細な凹凸部分にトナーのワックス成分や外添剤成分が付着しにくくなる。この結果、接触部におけるトナー固着が抑止される。また、接触部において規制ブレードがトナーに及ぼす摩擦力を小さくすることができるため、トナーが規制ブレードに固着することを更に防止することができる。この結果、現像ローラーの軸方向全体に亘って、接触部に向かって必要量のトナーをスムーズに進入させることが可能となり、現像ローラー上における薄層スジおよび画像上の白スジの発生を防止することができる。

上記の構成において、前記基端側非接触部および前記接触部の表面粗さが、前記規制ブレードの前記固定端部から前記自由端部に向かうブレード延び方向に沿って連続的または段階的に小さく設定されていることが望ましい。

本構成によれば、基端側非接触部および接触部の表面粗さが現像ローラーの回転方向上流側に向かって連続的または段階的に小さく設定されている。換言すれば、基端側非接触部および接触部の表面粗さが現像ローラーの回転方向下流側に向かって連続的または段階的に大きく設定されている。このため、上記のように規制ブレードに対するトナーの固着を抑止することができるとともに、現像ローラーの回転方向に沿ってトナーの流れを安定化させることができる。

上記の構成において、前記自由端部は、前記対向面のうち前記接触部よりも先端側に配置され前記周面に対して間隔をおいて配置される先端側非接触部を更に含み、前記基端側非接触部、前記接触部および前記先端側非接触部の表面粗さが、前記規制ブレードの前記固定端部から前記自由端部に向かうブレード延び方向に沿って連続的または段階的に小さく設定されていることが望ましい。

本構成によれば、自由端部において先端側非接触部を含む広い範囲で表面粗さが連続的または段階的に変化するように設定されているため、規制ブレードに対するトナーの固着を抑止することができるとともに、現像ローラーの回転方向に沿ってトナーの流れを更に安定化させることができる。

上記の構成において、前記対向面の表面粗さが前記固定端部から前記自由端部にかけて前記規制ブレードの前記固定端部から前記自由端部に向かうブレード延び方向に沿って連続的または段階的に小さく設定されていることが望ましい。

本構成によれば、規制ブレードの対向面に対してその表面粗さが連続的または段階的に変化するように処理を施すことで、規制ブレードに対するトナーの固着を抑止しつつ、現像ローラーの回転方向に沿ってトナーの流れを安定化させることができる。したがって、上記の作用効果を得るための規制ブレードに対する加工が容易となる。

上記の構成において、前記接触部の表面粗さＲａが０．０２以上０．１以下の範囲に設定されていることが望ましい。また、前記接触部の表面粗さＲａが０．０４以上０．０８以下の範囲に設定されていることが更に望ましい。

本構成によれば、接触部の微細な凹凸部分にワックス成分や外添剤成分が更に付着しにくくなり、接触部におけるトナー固着が更に抑止される。

上記の構成において、前記自由端部は、前記対向面の先端部から前記現像ローラーの径方向外側に向かって延びるように配置され、前記現像ローラーによって搬送される前記トナーの一部を前記径方向外側に案内する案内部を更に含むことが望ましい。

本構成によれば、現像ローラー上を搬送され規制ブレードに至ったトナーの余剰分を案内部によって径方向外側に案内することで、規制ブレードと現像ローラーとの間に過剰なトナーが進入することが防止される。この結果、接触部におけるトナーの固着を更に抑止することができる。

上記の構成において、前記トナーの９５℃における溶融粘度（Ｐａ・ｓ）が１００００以上２００００以下の範囲に設定されているものでもよい。

本構成によれば、いわゆる低温定着トナーが使用される場合でも、規制ブレードへのトナーの固着を防止することができる。すなわち、溶融粘度が比較的低く、装置内の温度によって粘性が増加しやすいトナーであっても、規制ブレードへのトナーの固着を防止することができる。

本発明の他の局面に係る画像形成装置は、上記に記載の現像装置と、表面に静電潜像が形成され、前記現像ローラーから前記トナーが供給される感光体ドラムと、を備える。

本構成によれば、非磁性トナーを用いて、規制ブレードへのトナーの固着に起因する画像欠陥を抑制した画像形成装置を提供することができる。

本発明によれば、規制ブレードの表面にトナーが固着することを長期に亘って安定して抑止することが可能な非磁性一成分方式の現像装置およびこれを備えた画像形成装置が提供される。

本発明の一実施形態に係る画像形成装置の内部構造を示す断面図である。 本発明の一実施形態に係る画像形成装置の感光体ドラムの周辺の断面図である。 本発明の一実施形態に係る現像装置の現像ローラーと規制ブレードとシートとの軸方向における位置関係を示した図である。 本発明の一実施形態に係る現像装置の規制ブレードのパラメータを例示するための図である。 本発明の一実施形態に係る現像装置の規制ブレードの周辺におけるトナーの動きを説明するための図である。

＜画像形成装置について＞
以下、図面に基づいて、本発明の実施形態につき詳細に説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る画像形成装置１の内部構造を示す側断面図である。ここでは、画像形成装置１としてモノクロプリンターを例示するが、画像形成装置は、複写機、ファクシミリ装置、或いは、これらの機能を備える複合機であってもよく、またカラー画像を形成する画像形成装置であっても良い。

画像形成装置１は、略直方体形状の筐体構造を有する本体ハウジング１０と、この本体ハウジング１０内に収容される給紙部２０、画像形成部３０、定着部４０と、を含む。

本体ハウジング１０の前面側には前カバー１１が、後面側には後カバー１２が各々備えられている。後カバー１２は、シートジャムやメンテナンスの際に開放されるカバーである。また、本体ハウジング１０の上面には、画像形成後のシートＰが排出される排紙部１３が備えられている。前カバー１１と、後カバー１２と、排紙部１３とによって画定される内部空間Ｓに、画像形成を実行するための各種装置が内装される。

給紙部２０は、画像形成処理が施されるシートＰを収容する給紙カセット２１を含む。この給紙カセット２１は、その一部が本体ハウジング１０の前面からさらに前方に突出している。給紙カセット２１のうち、本体ハウジング１０内に収容されている部分の上面は、給紙カセット天板２１Ｕによって覆われている。給紙カセット２１には、前記シートＰの束が収容されるシート収容空間、前記シートＰの束を給紙のためにリフトアップするリフト板等が備えられている。給紙カセット２１の後端側の上部にはシート繰出部２１Ａが設けられている。このシート繰出部２１Ａには、給紙カセット２１内のシート束の最上層のシートＰを１枚ずつ繰り出すための給紙ローラー２１Ｂが配置されている。

画像形成部３０は、給紙部２０から送り出されるシートＰにトナー画像を形成する画像形成処理を行う。画像形成部３０は、感光体ドラム３１と、この感光体ドラム３１の周囲に配置された、帯電装置３２、露光装置（図２には表れていない）、現像装置３３、転写ローラー３４と、を含む。

感光体ドラム３１は、回転軸と、回転軸回りに回転する円筒面と、を備える。円筒面には、静電潜像が形成されるとともに、該静電潜像に応じたトナー像が円筒面に担持される。感光体ドラム３１としては、ＯＰＣ感光体ドラムを用いることができる。

帯電装置３２は、感光体ドラム３１の表面を均一に帯電するものであって、感光体ドラム３１に対して所定の間隔をおいて配置され、かつ、所定の電圧が印加されることで放電するスコロトロンを含む。

露光装置は、レーザー光源とミラーやレンズ等の光学系機器とを有し、感光体ドラム３１の周面に、パーソナルコンピューター等の外部装置から与えられる画像データに基づいて変調された光を照射して、静電潜像を形成する。

現像装置３３は、感光体ドラム３１上の前記静電潜像を現像してトナー像を形成するために、感光体ドラム３１の周面にトナーを供給する。

転写ローラー３４は、感光体ドラム３１の周面に形成されたトナー像をシートＰ上に転写させるためのローラーである。転写ローラー３４は、感光体ドラム３１の円筒面に当接し、転写ニップ部を形成している。この転写ローラー３４には、トナーと逆極性の転写バイアスが与えられる。

定着部４０は、転写されたトナー像をシートＰ上に定着する定着処理を行う。定着部４０は、加熱源を内部に備えた定着ローラー４１と、この定着ローラー４１に対して圧接され、定着ローラー４１との間に定着ニップ部を形成する加圧ローラー４２とを含む。トナー像が転写されたシートＰが前記定着ニップ部に通紙されると、トナー像は、定着ローラー４１による加熱および加圧ローラー４２による押圧により、シートＰ上に定着される。なお、本実施形態では、現像装置３３において使用される非磁性一成分トナーの９５℃における溶融粘度（Ｐａ・ｓ）が１００００以上２００００以下の範囲に設定されている。

本体ハウジング１０内には、シートＰを搬送するために、主搬送路２２Ｆ及び反転搬送路２２Ｂが備えられている。主搬送路２２Ｆは、給紙部２０のシート繰出部２１Ａから画像形成部３０及び定着部４０を経由して、本体ハウジング１０の上面の排紙部１３に対向して設けられている排紙口１４まで延びている。反転搬送路２２Ｂは、シートＰに対して両面印刷を行う場合に、片面印刷されたシートＰを主搬送路２２Ｆにおける画像形成部３０の上流側に戻すための搬送路である。

主搬送路２２Ｆは、感光体ドラム３１および転写ローラー３４によって形成される転写ニップ部を、下方から上方に向かって、通過するように延設される。また、主搬送路２２Ｆの、転写ニップ部よりも上流側には、レジストローラー対２３が配置されている。シートＰは、レジストローラー対２３にて一旦停止され、スキュー矯正が行われた後、画像転写のための所定のタイミングで、前記転写ニップ部に送り出される。主搬送路２２Ｆ及び反転搬送路２２Ｂの適所には、シートＰを搬送するための搬送ローラーが複数配置されており、例えば排紙口１４の近傍には排紙ローラー対２４が配置されている。

反転搬送路２２Ｂは、反転ユニット２５の外側面と、本体ハウジング１０の後カバー１２の内面との間に形成されている。なお、反転ユニット２５の内側面には転写ローラー３４及びレジストローラー対２３の一方のローラーが搭載されている。後カバー１２及び反転ユニット２５は、それらの下端に設けられた支点部１２１の軸回りに各々回動可能である。反転搬送路２２Ｂにおいてシートジャムが発生した場合、後カバー１２が開放される。主搬送路２２Ｆでシートジャムが発生した場合、或いは感光体ドラム３１のユニットや現像装置３３が外部に取り出される場合には、後カバー１２に加えて反転ユニット２５も開放される。

＜現像装置について＞
図２は、感光体ドラム３１の周辺の構造を示す断面図である。本実施形態では、感光体ドラム３１の後方において転写ローラー３４が感光体ドラム３１に当接するように配置され、感光体ドラム３１の前方かつ上方において帯電装置３２が所定の間隔をおいて感光体ドラム３１に対向するように配置されている。感光体ドラム３１と転写ローラー３４との間には、転写ニップ部が形成され、当該転写ニップ部を図２の矢印のようにシートＰが通過する。この際、感光体ドラム３１からシートＰにトナー像が転写される。

現像装置３３は、感光体ドラム３１の前方かつ下方において、感光体ドラム３１に対向するように配置されている。現像装置３３は、現像ハウジング３３０と、現像ローラー３３１と、供給ローラー３３２と、攪拌パドル３３３と、規制ブレード３３４と、ブレード保持部３３５と、ロワーシール３３６（シール部材）と、を有する。

現像ハウジング３３０は、内部に非磁性一成分トナーを収容する。現像ハウジング３３０は、ハウジング本体３３０Ａと、ハウジング蓋部３３０Ｂとを有する。図２に示すように、現像ハウジング３３０の後端部には現像ローラー３３１の一部を感光体ドラム３１側に露出させるための開口部が形成されている。

現像ローラー３３１は、現像ハウジング３３０に回転可能に支持され、トナーを担持する周面を有している。現像ローラー３３１は、感光体ドラム３１に当接し、トナーを感光体ドラム３１に供給するための現像ニップ部を感光体ドラム３１とともに形成している。すなわち、現像ローラー３３１は、現像ニップ部において感光体ドラム３１に対向して配置されている。現像ローラー３３１では、ＳＵＳ材またはＳＵＭ材のシャフトの周囲に、円筒状のゴム層（弾性体）が形成されている。当該ゴム層は一例として導電性の発泡ウレタンゴムからなる。また、前記ゴム層の表面にはシリコンからなるコート層が形成されている。

供給ローラー３３２は、現像ローラー３３１の前方かつ下方において現像ローラー３３１に対向するように配置され、現像ハウジング３３０に回転可能に支持されている。供給ローラー３３２は、現像ローラー３３１に当接し、トナーを現像ローラー３３１に供給するための供給ニップ部を形成している。供給ローラー３３２は、所定のシャフトの周囲に円筒状の導電性の発泡ウレタンゴムが固定されることで形成される。また、前記供給ニップ幅は、径方向に沿って見た場合、回転方向において０．２ｍｍ以上１．５ｍｍ以下の範囲に設定されている。

攪拌パドル３３３は、供給ローラー３３２の前方において現像ハウジング３３０に回転可能に支持されている。攪拌パドル３３３は、図２に示すように断面視でＬ字状のシャフトと、当該シャフトから径方向に延びるように配置されたＰＥＴフィルムとを含む。

なお、図２には、画像形成装置１においてシートＰに対する画像形成動作が行われる際の現像ローラー３３１、供給ローラー３３２および攪拌パドル３３３の回転方向が図示されている。現像ローラー３３１は、その表面が現像ニップ部において感光体ドラム３１の表面と同じ方向に移動するように回転する。一例として、現像ローラー３３１の感光体ドラム３１に対する周速比は、１．５５倍に設定されている。供給ローラー３３２は、その表面が現像ローラー３３１の表面とは逆方向に移動するように回転する。現像ローラー３３１の供給ローラー３３２に対する周速比は１．５５倍に設定されている。攪拌パドル３３３は、現像ハウジング３３０内のトナーを掬い上げながら供給ローラー３３２に供給するように回転する。また、攪拌パドル３３３は、供給ローラー３３２と対抗する領域において互いに同じ方向に回転する。

規制ブレード３３４は、金属製の薄板からなり、前記供給ニップ部よりも現像ローラー３３１の回転方向下流側かつ前記現像ニップ部よりも現像ローラー３３１の回転方向上流側において、現像ローラー３３１の表面（周面）に当接している。規制ブレード３３４は、現像ローラー３３１の回転方向上流側に向かって傾斜するように現像ハウジング３３０に固定されている。規制ブレード３３４は、現像ローラー３３１上のトナーの層量（層厚）を規制する。

ブレード保持部３３５は、規制ブレード３３４を保持するとともに現像ハウジング３３０のハウジング蓋部３３０Ｂに固定されている。

ロワーシール３３６は、規制ブレード３３４とは反対側で現像ローラー３３１とハウジング本体３３０Ａとの間の隙間を塞ぐようにハウジング本体３３０Ａに支持されている。ロワーシール３３６の先端部は現像ローラー３３１の表面に当接している。

本実施形態では、図２に示すように、感光体ドラム３１と転写ローラー３４とによって形成される転写ニップ部から見て、感光体ドラム３１の回転方向下流側には帯電装置３２が配置されており、公知のクリーニング装置が備えられていない、いわゆるクリーナーレス方式が採用されている。すなわち、転写ニップ部において感光体ドラム３１からシートＰにトナー像が転写されると、未転写トナーが感光体ドラム３１上に残存する。当該未転写トナーは、帯電装置３２を通過して、現像装置３３の現像ローラー３３１によって感光体ドラム３１から回収される。この際、シートＰに対して連続的に画像（トナー像）が形成される場合には、現像ローラー３３１は感光体ドラム３１から未転写トナーを回収する一方、感光体ドラム３１上の静電潜像にトナーを供給する。

一方、供給ローラー３３２は、前記供給ニップ部において現像ローラー３３１に新しいトナーを供給する一方、現像ローラー３３１から感光体ドラム３１に供給されなかったトナーを現像ローラー３３１から回収する。

図３は、本実施形態に係る現像装置３３の現像ローラー３３１と規制ブレード３３４とシートＰとの軸方向における位置関係を示した図である。なお、図３では、本実施形態に係る規制ブレード３３４と比較される他の規制ブレード３３４Ｚも比較例として図示されている。図４は、本実施形態に係る現像装置３３の規制ブレード３３４のパラメータを例示するための図である。図５は、本実施形態に係る現像装置３３の規制ブレード３３４の周辺におけるトナーの動きを説明するための図である。

図３を参照して、本実施形態では、シートＰのサイズとしてＡ４サイズ（２１０インチ）に対応して、現像ローラー３３１のトナー担持領域が形成されている。現像ローラー３３１の前記トナー担持領域の両端部にはトナーを担持しないトナー非担持領域がそれぞれ配置されている。また、現像ハウジング３３０には左右一対のフェルトシール３３７が現像ローラー３３１の周面に沿うように設けられている。規制ブレード３３４の両端部は、現像ローラー３３１とフェルトシール３３７とによって挟まれるように配置されている。この結果、現像ハウジング３３０内のトナーが現像ローラー３３１の軸方向外側に漏れることが防止される。なお、図３では、現像ローラー３３１の回転軸３３１Ａが図示されている。また、ブレード保持部３３５の両端部に形成された二対の穴は、現像ハウジング３３０に対する位置決め穴、ブレード保持部３３５を現像ハウジング３３０に締結するためのビス穴である。一方、規制ブレード３３４の両端部には、ブレード保持部３３５に対してヤグ溶接するための一対の位置決め穴が形成されている。

図４を参照して、規制ブレード３３４は、現像ローラー３３１に対向する対向面３３４Ｌを含む。また、規制ブレード３３４は、固定端部３３４Ｊと、自由端部３３４Ｋとを有する。

固定端部３３４Ｊは、前述のブレード保持部３３５を介して現像ハウジング３３０に固定されている。

自由端部３３４Ｋは、固定端部３３４Ｊとは反対側で固定端部３３４Ｊよりも現像ローラー３３１の回転方向上流側に配置される。

更に、図５を参照して、規制ブレード３３４の自由端部３３４Ｋは、接触部ＣＰと、先端側非接触部ＲＰ１と、基端側非接触部ＲＰ２とを有する。

接触部ＣＰは、対向面３３４Ｌの先端部付近に配置されており、現像ローラー３３１上にトナーが担持されていない場合において、規制ブレード３３４が現像ローラー３３１の前記周面に押圧されることで、当該接触部ＣＰが現像ローラー３３１の周面に接触する。

先端側非接触部ＲＰ１は、対向面３３４Ｌのうち接触部ＣＰよりも先端側に配置され、現像ローラー３３１の前記周面に対して間隔をおいて配置される。また、基端側非接触部ＲＰ２は、対向面３３４Ｌのうち接触部ＣＰよりも固定端部３３４Ｊ側に配置され、現像ローラー３３１の周面に対して間隔をおいて配置される。これらの非接触部は、現像ローラー３３１の周面には接触しないが、現像ローラー３３１上に担持されたトナーには接触可能である。

また、自由端部３３４Ｋは、案内部３３４Ｐを有する。案内部３３４Ｐは、対向面３３４Ｌの先端部から現像ローラー３３１の径方向外側に向かって延びるように配置され、現像ローラー３３１によって搬送される前記トナーの一部を前記径方向外側に案内する。換言すれば、案内部３３４Ｐは、規制ブレード３３４の先端部が略９０℃に屈曲されることで形成されている。

再び図４を参照して、本実施形態における規制ブレード３３４のパラメータの一例について説明する。前述のように規制ブレード３３４は、その固定端部３３４Ｊがブレード保持部３３５によって保持（固定）されており、自由端部３３４Ｋが湾曲した状態で現像ローラー３３１の周面に、たとえば３０〜５０Ｎ／ｍの線圧で押圧されている。ブレード保持部３３５は、厚さ１．２ｍｍのＳＥＣＣ（Ｓｔｅｅｌ Ｅｌｅｃｔｒｏｌｙｔｉｃ Ｃｏｌｄ Ｃｏｍｍｅｒｃｉａｌ：電気亜鉛メッキ鋼板）からなる。規制ブレード３３４は、ＳＵＳ３０４ＣＨＰ１Ｈ製の肉厚０．１ｍｍの板材であり、ブレード保持部３３５にヤグ溶接されている。規制ブレード３３４は、ブレード保持部３３５から自由長８．４ｍｍで延びるとともに、現像ローラー３３１に対する圧接角が２２度に設定されている。また、規制ブレード３３４の先端部がＲ０．３ｍｍで直角曲げされることで、前述の案内部３３４Ｐが形成されている。更に、規制ブレード３３４の現像ローラー３３１に対する食い込み量は０．９４ｍｍ、突き出し量は０．５ｍｍである（図４参照）。すなわち、本実施形態に係る規制ブレード３３４は、接触部ＣＰよりも先端側に突出し、現像ローラー３３１に対して離間して配置される突出部を有しており、当該突出部が前記先端側非接触部ＲＰ１および案内部３３４Ｐを構成している。

更に、本実施形態では、規制ブレード３３４の対向面３３４Ｌが以下のような表面粗さを有している。対向面３３４Ｌの表面粗さは、固定端部３３４Ｊから自由端部３３４Ｋにかけてブレード延び方向（固定端部３３４Ｊから自由端部３３４Ｋに向かう方向）に沿って連続的に小さく設定されている。この結果、基端側非接触部ＲＰ２、接触部ＣＰおよび先端側非接触部ＲＰ１の表面粗さが、前記ブレード延び方向に沿って連続的に小さく設定されている。この結果、基端側非接触部ＲＰ２の表面粗さよりも接触部ＣＰの表面粗さが小さく設定されている。この際、接触部ＣＰの表面粗さＲａ（算術平均粗さ）が０．０２以上０．１以下の範囲に設定されていることが望ましく、０．０４以上０．０８以下の範囲に設定されていることが更に望ましい。なお、上記の「連続的に小さく」とは、線形的に徐々に小さくなるように設定されるものでもよいし、曲線的に徐々に小さくなるように設定されるものでもよい。

図５を参照して、規制ブレード３３４の周囲でのトナーの流れについて説明する。前述のように、現像ローラー３３１と供給ローラー３３２とは供給ニップ部で互いに逆方向となる方向にそれぞれ回転され、現像に関与するトナーは現像ローラー３３１の周面を供給ローラー３３２から規制ブレード３３４へ向かう方向に進むが、現像ローラー３３１および供給ローラー３３２の周辺に位置するトナーも、供給ローラー３３２および現像ローラー３３１の回転に合わせて移動する。現像ローラー３３１の周面上を規制ブレード３３４の先端（自由端部３３４Ｋ）に到達した一部のトナーは、規制ブレード３３４と現像ローラー３３１との間の隙間には入り込まずに案内部３３４Ｐに沿って移動するが、現像ローラー３３１に比較的近い部分のトナーは規制ブレード３３４と現像ローラー３３１との間の隙間に進入する。このようなトナーの流れは、規制ブレード３３４が現像ローラー３３１に押しつけられる力に抗する力、すなわち規制ブレード３３４を持ち上げる力を生じさせる。この規制ブレード３３４を持ち上げる力と規制ブレード３３４の弾性力とによって、接触部ＣＰにおいてトナー薄層が形成される。しかし、現像装置３３を長時間使用すると、規制ブレード３３４にトナー付着が発生して下流側にトナーが供給されにくくなり、現像ローラー３３１の周面上でトナーの担持量が少なく薄層スジが発生する。この薄層スジが発生している部分は、感光体ドラム３１上の潜像にトナーが供給されないために画像上の白スジとなる。

また、規制ブレード３３４のうち接触部ＣＰよりも上流側の先端側非接触部ＲＰ１にトナーが付着すると、現像ローラー３３１の周面に担持され規制ブレード３３４に向かって搬送されてきたトナーは、規制ブレード３３４のニップ部（接触部ＣＰ）に進入できないため、トナー層が形成されずに薄層スジになりやすい。

このため、本実施形態では、前述のように接触部ＣＰの表面粗さが基端側非接触部ＲＰ２の表面粗さよりも小さく設定されている。特に、接触部ＣＰの表面粗さＲは、０．００２以上０．１以下の範囲、望ましくは０．０４以上０．０８以下の範囲に設定されることが望ましい。この場合、接触部ＣＰの微細な凹凸部分にワックス成分や外添剤成分が付着しにくくなる。この結果、接触部ＣＰにおける固着が抑止されるとともに、接触部ＣＰにおけるトナー固着を核として上流側の先端側非接触部ＲＰ１にトナーの固着が発生することが抑止される。

更に、接触部ＣＰよりも下流側の基端側非接触部ＲＰ２において、その表面粗さが低すぎるとトナーが保持されずに下流側に搬送されやすくなるために、薄層の下層と上層との間でトナーが動きにくくなる。このため、上層のトナーが現像ローラー３３１に接触する機会が少なくなるために上層のトナーの帯電量が小さくなり、結果としてトナー層が乱れやすくなる。したがって、接触部ＣＰの下流側の基端側非接触部ＲＰ２では、接触部ＣＰおよび先端側非接触部ＲＰ１よりも表面粗さが大きく設定されることで、接触部ＣＰの下流側でトナーが転がりやすくなり、トナーを安定して帯電させることができる。具体的に、基端側非接触部ＲＰ２の表面粗さＲａは、０．１よりも大きく設定される。

以上のように、本実施形態では、金属からなる規制ブレード３３４のうち、基端側非接触部ＲＰ２の表面粗さよりも接触部ＣＰの表面粗さが小さく設定されている。

このような構成によれば、接触部ＣＰよりも基端側非接触部ＲＰ２の方が、表面粗さが粗いために、基端側非接触部ＲＰ２と現像ローラー３３１との間におけるトナーが転がりやすくトナーが安定して帯電する。この結果、基端側非接触部ＲＰ２よりも上流側の接触部ＣＰにおいて、トナーに過剰な圧力が付与されにくく、規制ブレード３３４の接触部ＣＰの微細な凹凸部分にトナーのワックス成分や外添剤成分が付着しにくくなる。この結果、接触部ＣＰにおけるトナーの固着が抑止されるとともに、接触部ＣＰにおけるトナー固着を核として上流側の先端側非接触部ＲＰ１にトナーの固着が発生することが抑止され、先端側非接触部ＲＰ１におけるトナーの固着も抑止することができる。また、接触部ＣＰにおいて規制ブレード３３４がトナーに及ぼす摩擦力を小さくすることができるため、トナーが規制ブレード３３４に固着することを更に防止することができる。この結果、現像ローラー３３１の軸方向全体に亘って、接触部ＣＰに向かって必要量のトナーをスムーズに進入させることが可能となり、現像ローラー３３１上における薄層スジおよび画像上の白スジの発生を防止することができる。

更に、本実施形態では、基端側非接触部ＲＰ２および接触部ＣＰの表面粗さが、規制ブレード３３４の固定端部３３４Ｊから自由端部３３４Ｋに向かうブレード延び方向に沿って連続的に小さく設定されている。

このような構成によれば、基端側非接触部ＲＰ２および接触部ＣＰの表面粗さが現像ローラー３３１の回転方向上流側に向かって連続的に小さく設定されている。換言すれば、基端側非接触部ＲＰ２および接触部ＣＰの表面粗さが現像ローラー３３１の回転方向下流側に向かって連続的に大きく設定されている。このため、上記のように規制ブレード３３４に対するトナーの固着を抑止することができるとともに、現像ローラー３３１の回転方向に沿ってトナーの流れを安定化させることができる。なお、基端側非接触部ＲＰ２および接触部ＣＰの表面粗さが、規制ブレード３３４の固定端部３３４Ｊから自由端部３３４Ｋに向かうブレード延び方向に沿って段階的に小さく設定されていてもよい。

また、本実施形態では、基端側非接触部ＲＰ２、接触部ＣＰおよび先端側非接触部ＲＰ１の表面粗さが、前記ブレード延び方向に沿って連続的に小さく設定されている。

このような構成によれば、自由端部３３４Ｋにおいて先端側非接触部ＲＰ１を含む広い範囲で表面粗さが連続的に変化するように設定されているため、上記のように規制ブレード３３４に対するトナーの固着を抑止することができるとともに、現像ローラー３３１の回転方向に沿ってトナーの流れを更に安定化させることができる。なお、基端側非接触部ＲＰ２、接触部ＣＰおよび先端側非接触部ＲＰ１の表面粗さが、前記ブレード延び方向に沿って段階的に小さく設定されていてもよい。

また、本実施形態では、対向面３３４Ｌの表面粗さが固定端部３３４Ｊから自由端部３３４Ｋにかけて前記ブレード延び方向に沿って連続的に小さく設定されている。

このような構成によれば、規制ブレード３３４の対向面３３４Ｌに対してその表面粗さが連続的に変化するように処理を施すことで、規制ブレード３３４に対するトナーの固着を抑止しつつ、現像ローラー３３１の回転方向に沿ってトナーの流れを安定化させることができる。したがって、上記の作用効果を得るための規制ブレード３３４に対する加工が容易となる。なお、対向面３３４Ｌの表面粗さが固定端部３３４Ｊから自由端部３３４Ｋにかけて前記ブレード延び方向に沿って段階的に小さく設定されていてもよい。

また、本実施形態では、接触部ＣＰの表面粗さＲａが０．０２以上０．１以下の範囲に設定されており、より好ましくは、０．０４以上０．０８以下の範囲に設定されている。

このような構成によれば、接触部ＣＰの微細な凹凸部分にワックス成分や外添剤成分が更に付着しにくくなり、接触部ＣＰにおけるトナー固着が更に抑止される。

更に、本実施形態では、規制ブレード３３４の自由端部３３４Ｋが案内部３３４Ｐを有している。

このような構成によれば、現像ローラー３３１上を搬送され規制ブレード３３４に至ったトナーの余剰分を案内部３３４Ｐによって径方向外側に案内することで、規制ブレード３３４と現像ローラー３３１との間に過剰なトナーが進入することが防止される。この結果、接触部ＣＰにおけるトナーの固着を更に抑止することができる。

更に、現像装置３３において使用される非磁性一成分トナーの９５℃における溶融粘度（Ｐａ・ｓ）が１００００以上２００００以下の範囲に設定される、いわゆる低温定着トナーが使用される場合でも、規制ブレード３３４へのトナーの固着を防止することができる。すなわち、このように溶融粘度が比較的低く、装置内の温度によって粘性が増加しやすいトナーであっても、規制ブレード３３４へのトナーの固着を防止することができる。

また、本実施形態では、上記のような非磁性一成分現像方式を採用した現像装置３３を含む画像形成装置１において、規制ブレード３３４へのトナーの固着に起因して画像上に白スジ（画像欠陥）が発生することを防止することができる。また、現像装置３３を感光体ドラム３１にクリーニング装置を備えていないクリーナーレス方式と組み合わせることで、画像形成装置１における小型化、低コスト化が実現できる。

次に、現像装置３３の好ましい態様について、実施例をもとに説明する。なお、以後の各実施例は、下記の実験条件にて行った。
＜実験条件について＞
・感光体ドラム３１：ＯＰＣドラム
・感光体ドラム３１の周速度：１１８ｍｍ／ｓｅｃ
・現像ローラー３３１の周速度：１８２ｍｍ／ｓｅｃ
・現像バイアスＤＣ成分：３５０Ｖ
・供給バイアスＤＣ成分：４５０Ｖ
・感光体ドラム３１の表面電位：６４０Ｖ
・現像ローラー３３１の直径：１３ｍｍ
・感光体ドラム３１の直径：２４ｍｍ
・非磁性トナーの平均粒子径：８．０μｍ（Ｄ５０）

上記の実験条件のもとで、図３の比較例として、規制ブレード３３４Ｚの対向面３３４Ｌ全体の表面粗さＲａが０．６μｍのものを採用して、画像形成装置１においてハーフ画像１５％で所定枚数（１０００枚）の印刷を行った結果、画像上に薄層スジが発生した。

一方、上記の実験条件のもとで、図３の実施例として、規制ブレード３３４の固定端部３３４Ｊの表面粗さＲａが０．６μｍであり、固定端部３３４Ｊから自由端部３３４Ｋに向かって表面粗さＲａが連続的に小さく設定され、接触部ＣＰにおける表面粗さＲａが０．０６μｍのものを採用して、画像形成装置１において所定枚数の印刷を行った結果、画像上に薄層スジは未発生であった。

なお、本発明の発明者は、上記の比較例において、薄層スジが発生した時の規制ブレード３３４Ｚの接触部ＣＰおよび先端側非接触部ＲＰ１のトナー固着状態を観察した。具体的に、マイクロスコープ（ＨＩＲＯＸ製ＫＨ−８７００）を用いて５０倍の倍率で観察したところ、規制ブレード３３４の接触部ＣＰにトナーが付着していることが確認された。

更に、上記のようにトナーが付着している部分には、トナー以外に透明な物質が付着していたため、赤外分光法（Ｉｎｆｒａｒｅｄ Ｓｐｅｃｔｒｏｓｃｏｐｙ：略称ＩＲ）を使って分析した結果、トナーに含まれるワックス成分が接触部ＣＰおよび先端側非接触部ＲＰ１に付着していることが判明した。

更に、固着しているトナーの粒径を前述のマイクロスコープで２０００倍の倍率で測定したところ、体積平均粒径８μｍのトナーのうち、２〜４μｍのトナーが主に固着していることが確認された。更に、固着したトナーをエアーガンで除去すると、規制ブレード３３４のうちトナーが付着していた部分にワックスの凹部が観察された。以上のことから、規制ブレード３３４の自由端部３３４Ｋにおけるトナーの固着は、まずワックスが対向面３３４Ｌに付着して、その上に粒径が小さいトナーの微粒子が付着していることが推察された。

一方、実施例に代表される本実施形態に係る規制ブレード３３４では、自由端部３３４Ｋにおける表面粗さの特徴から、接触部ＣＰおよび先端側非接触部ＲＰ１においてトナーのワックス成分の付着が抑止されるとともに、トナーが当該ワックス成分に付着し、最終的に固着することが好適に防止される結果となった。

以上、本発明の一実施形態に係る現像装置３３およびこれを備えた画像形成装置１について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば次のような変形実施形態を採用することができる。

（１）上記の実施形態では、画像形成装置１に１つの現像装置３３が備えられる態様にて説明したが、画像形成装置１は複数の色に応じた現像装置３３をそれぞれ有するカラー画像形成装置であってもよい。

（２）上記の実施形態では、現像装置３３の現像ハウジング３３０が内部に非磁性トナーを貯留する態様にて説明したが、現像ハウジング３３０とは別に非磁性トナーを収容するトナーコンテナ、トナーカートリッジを有するものでもよい。

（３）上記の実施形態では、微細加工のサンドブラスト処理によって規制ブレード３３４の対向面３３４Ｌの表面粗さを調整する態様にて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。ＤＬＣ（Ｄｉａｍｏｎｄ−ｌｉｋｅ Ｃａｒｂｏｎ）コーティングなどによって規制ブレード３３４の対向面３３４Ｌの表面粗さを調整するものでもよい。

（４）また、上記の実施形態では、対向面３３４Ｌの表面粗さが、固定端部３３４Ｊから自由端部３３４Ｋにかけてブレード延び方向（固定端部３３４Ｊから自由端部３３４Ｋに向かう方向）に沿って連続的に小さく設定されている態様にて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。すなわち、固定端部３３４Ｊから基端側非接触部ＲＰ２までの表面粗さに関わらず、基端側非接触部ＲＰ２、接触部ＣＰおよび先端側非接触部ＲＰ１の表面粗さが、前記ブレード延び方向に沿って連続的に小さく設定されていればよい。更に、先端側非接触部ＲＰ１の表面粗さに関わらず、基端側非接触部ＲＰ２の表面粗さよりも接触部ＣＰの表面粗さが小さく設定されているものでもよい。

１ 画像形成装置
３１ 感光体ドラム
３３ 現像装置
３３０ 現像ハウジング
３３０Ａ ハウジング本体
３３０Ｂ ハウジング蓋部
３３１ 現像ローラー
３３２ 供給ローラー
３３３ 攪拌パドル
３３４ 規制ブレード
３３４Ｊ 固定端部
３３４Ｋ 自由端部
３３４Ｌ 対向面
３３４Ｐ 案内部
３３５ ブレード保持部
３３６ ロワーシール
ＣＰ 接触部
ＲＰ１ 先端側非接触部
ＲＰ２ 基端側非接触部

Claims (9)

1. 非磁性一成分のトナーを収容する現像ハウジングと、
   円筒形状を有する弾性体からなり、前記現像ハウジングに回転可能に支持され、所定の感光体ドラムに現像ニップ部において対向して配置され、周面に前記トナーを担持する現像ローラーと、
   前記現像ローラーに対向する対向面を含み、前記対向面において前記現像ローラーの前記周面に当接し前記現像ローラー上の前記トナーの層量を規制する金属製の規制ブレードと、
   を備え、
   前記規制ブレードは、
   前記現像ハウジングに固定される固定端部と、
   前記固定端部とは反対側で前記固定端部よりも前記現像ローラーの回転方向上流側に配置される自由端部と、を有し、
   前記自由端部は、
   前記対向面に配置され、前記現像ローラーの前記周面に押圧されながら前記周面に接触する接触部と、
   前記対向面のうち前記接触部よりも前記固定端部側に配置され前記周面に対して間隔をおいて配置される基端側非接触部と、を含み、
   前記基端側非接触部の表面粗さよりも前記接触部の表面粗さが小さく設定されている、現像装置。
2. 前記基端側非接触部および前記接触部の表面粗さが、前記規制ブレードの前記固定端部から前記自由端部に向かうブレード延び方向に沿って連続的または段階的に小さく設定されている、請求項１に記載の現像装置。
3. 前記自由端部は、前記対向面のうち前記接触部よりも先端側に配置され前記周面に対して間隔をおいて配置される先端側非接触部を更に含み、
   前記基端側非接触部、前記接触部および前記先端側非接触部の表面粗さが、前記規制ブレードの前記固定端部から前記自由端部に向かうブレード延び方向に沿って連続的または段階的に小さく設定されている、請求項１に記載の現像装置。
4. 前記対向面の表面粗さが前記固定端部から前記自由端部にかけて前記規制ブレードの前記固定端部から前記自由端部に向かうブレード延び方向に沿って連続的または段階的に小さく設定されている、請求項１に記載の現像装置。
5. 前記接触部の表面粗さＲａが０．０２以上０．１以下の範囲に設定されている、請求項１乃至４の何れか１項に記載の現像装置。
6. 前記接触部の表面粗さＲａが０．０４以上０．０８以下の範囲に設定されている、請求項５に記載の現像装置。
7. 前記自由端部は、前記対向面の先端部から前記現像ローラーの径方向外側に向かって延びるように配置され、前記現像ローラーによって搬送される前記トナーの一部を前記径方向外側に案内する案内部を更に含む、請求項１乃至６の何れか１項に記載の現像装置。
8. 前記トナーの９５℃における溶融粘度（Ｐａ・ｓ）が１００００以上２００００以下の範囲に設定されている、請求項１乃至７の何れか１項に記載の現像装置。
9. 請求項１乃至８の何れか１項に記載の現像装置と、
   表面に静電潜像が形成され、前記現像ローラーから前記トナーが供給される感光体ドラムと、を備える画像形成装置。

Images