JP5672825B2 - 現像装置及び画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明はプリンタ、複写機などの画像形成装置とそれに用いる現像装置に関する。

電子写真技術は広く利用されており、ファクシミリやパーソナルコンピュータに接続するプリンタ、これら機能を複数備えた複合機等に利用されているが、近年デジタル記録技術は、プリンタのみならず通常の複写機にも応用されデジタル複写機の開発が進み、その需要は今後益々高まっていく傾向にある。

電子写真方式の画像形成装置においては、予め一様に帯電された潜像担持体上に光学的な画像情報を形成することによって得た静電潜像を、現像装置から供給される現像剤を構成するトナーにより可視化し、この可視像を転写紙上に転写、定着することによって画像形成を行っている。

現像剤には、トナーとキャリアからなる二成分方式と、トナー単体からなるに一成分方式とがある。一成分方式を採用する画像形成装置においては、現像装置が備えた現像剤担持体となる現像ローラに供給される一成分現像剤であるトナーを、現像ローラの表面に当接する規制部材と現像ローラ表面との間を通過させることで、トナーを摩擦帯電させ、かつ一定の厚さのトナー薄層として保持して現像領域へ搬送している。規制部材としては、板状の弾性ブレードが用いられることが多いが、この場合、板状の規制部材の同じ箇所が常に現像ローラに当接しているため、長期の使用により不具合が発生し易くなる。

一成分現像剤を用いる場合の顕著な問題として、現像ローラと規制部材の間にトナーやその外添材が堆積し、それを核として、規制部材の現像ローラとの当接部にトナーフィルミングが生じ、やがて固着する問題がある。

板状の規制部材における現像ローラとの当接部へのトナーの固着は、様々な問題を引き起こす。まず、トナーへの正規な摩擦帯電付与機能が弱くなり、トナーを十分帯電させることができなくなりトナー飛散や地汚れの問題が生じる。現像ローラ長手方向に対する部分的なトナーの固着は、その部分だけトナーが規制部材を通過できなくなるため、部分的にトナーが供給されず、白スジ画像となって表れる。これらの問題から解るように、常に一定層厚のトナーを通過させるためには、規制部材の表面にトナーの固着・フィルミングを生じさせないことが重要である。
そこで、規制部材に対するトナーフィルミングの改善策として、以下のようなものが提案されている。

特許文献１では、現像剤担持体とブレード状の規制部材との間に規制部材の幅方向にスライド可能な固着トナー除去部材を設け、これをスライドさせることで規制部材からトナーの固着物を除去する構成や、ブレード状の規制部材を現像剤担持体に沿って上下方向にスライド可能に構成し、ブレードを上下にスライドすることで固着物の除去を図ることが提案されている。
特許文献２では、現像剤担持体となる現像ローラに付着するトナーの量を規制する規制部材をローラ形状とし、この規制ローラに付着するトナーを除去するクリーニング部材をローラ状又はベルト状に形成して規制ローラに圧接させて設けた構成が記載されている。

特許文献１のように、幅方向にスライドする固着トナー除去部材や規制部材となるブレード自身を現像ローラに擦りつけることで、トナーの固着の改善は測れるが、部材同士を頻繁に動かして擦り合わせることで、傷等が生じる可能性があり、耐久性の面で課題がある。
特許文献２では、規制部材をローラ形状として用いるので、容易にクリーニングすることは可能であるが、ブレード部材に比べて設置スペースを要するので、複数個の現像装置を用いるカラー画像形成装置に用いる場合には、装置の大型化を避けることが難しい。
本発明は、部材同士の移動による擦れを極力避け、大きな部品の追加も無く、規制部材におけるトナーフィルミングの発生を抑制することが可能な現像装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。

本発明は、その表面に一成分現像剤を保持し、保持した一成分現像剤を回転することで現像領域へ搬送する現像剤担持体と、その自由端が現像剤担持体の回転方向上流側に向かって配置されていて、当該自由端が現像剤担持体の表面に押圧当接し、当該表面に付着する一成分現像剤を帯電するとともに保持される一成分現像剤の層厚を規制するブレード状の現像剤規制部材とを有する現像装置において、現像剤担持体に表面に圧接する現像剤規制部材の接触面は、当接面の圧力が最大になる最大圧力部を境目にして、現像剤担持体の回転方向の上流側に位置する接触部と下流側に位置する接触部とを有し、接触面の位置を変位させることで、変位前の下流側接触部を変位後の最大圧力部の上流側に位置させるクリーニングモードを有すること特徴としている。

本発明に係る現像装置において、クリーニングモードは、現像剤担持体の表面に保持されている一成分現像剤を消費しない状態で、現像剤担持体を空転することを特徴としている。

本発明に係る現像装置において、現像剤規制部材の最大圧力部を変位する変位手段を有し、変位手段は、現像剤担時体との当接面と反対側に配置されるカム部材と、カム部材を回転駆動する駆動手段とを有し、カム部材は、１回転する間に少なくともその１箇所で、現像剤規制部材の接触部よりも現像剤担時体の回転方向下流側で、現像剤規制部材の反対側から同現像剤規制部材に圧接し、同１回転の間で少なくとも１箇所で現像剤規制部材に接触しない部分を有することを特徴としている。

本発明に係る現像装置において、現像剤規制部材は、現像剤担時体の長手方向に延設されていて、カム部材は、現像剤規制部材の長手方向において複数配置されていることを特徴としている。
本発明に係る現像装置において、変位前の現像剤規制部材と現像剤担時体の当接面の最大圧力部の下流側接触部が、変位後の最大圧力部に対して上流側に位置するまで、現像剤担時体に接触した状態で現像剤規制部材を移動する移動手段を有することを特徴としている。
本発明に係る現像装置において、変位前の現像剤規制部材と現像剤担時体の当接面の最大圧力部の下流側接触部が、変位後の最大圧力部に対して上流側に位置するまで、現像剤担時体に接触した状態で現像剤担時体を移動する移動手段を有することを特徴としている。
本発明に係る画像形成装置は、上記何れか１つに記載の現像装置を有することを特徴としている。

本発明によれば、変位前のブレード状の現像剤規制部材への付着物が堆積し易い現像剤規制部材と現像剤担持体との接触部における最大圧力部よりも下流側を、変位後にトナーの流れる力で堆積物を除去することができる最大圧力部よりも上流側に移動させるクリーニングモードを有するので、上流側にあるトナーの流れによって、付着物を除去する効果を得ることができる。このため、部材同士の駆動による擦れを極力避け、大きな部品の追加も無く、現像剤規制部材におけるトナーフィルミングの発生を抑制することができる。

本発明が適用された画像形成装置の一形態を示す斜視図である。 本発明が適用された現像装置の構成を示す拡大断面図である。 現像剤担持体の構成を示す拡大断面図である。 （ａ）は現像剤担持体と規制部材の当接部の構成を示す拡大図、（ｂ）は現像剤担持体と規制部材の当接部にトナーフィルミングが発生した状態を示す拡大図である。 （ａ）はカム部材が非作動時の当接部近傍の拡大図、（ｂ）はカム部材が作動時の当接部近傍の拡大図である。 （ａ）は現像剤担持体と規制部材の当接初期状態を示す図、（ｂ）は規制部材が当接位置をずらす方向に移動した状態を示す図である。 規制部材の当接位置ずれによりトナーフィルミングが上流側に移動した状態を示す拡大図である。 （ａ）は現像剤担持体と規制部材の当接初期状態を示す図、（ｂ）は現像剤担持体が当接位置をずらす方向に移動した状態を示す図である。

以下、図を参照して本発明の実施形態を説明する。各実施形態及び変形例等に亘り、同一の機能もしくは形状を有する部材や構成部品等の構成要素については、判別が可能な限り同一符号を付すに留め、重複説明は省略する。なお、実施形態に記載した内容は、一形態に過ぎず、本発明の範囲はこれに限定されるものではない。

図１を用いて画像形成装置の全体構成と動作について説明し、その後、本発明の特徴部分について説明する。図１において、画像形成装置は、タンデム型カラー複写機である。タンデム型カラー複写機は、その装置本体１の上方に、原稿の画像情報を読み込む原稿読込部４と、原稿を原稿読込部４に搬送する原稿搬送部３が配置されている。装置本体１の下方には、転写紙等の記録媒体Ｐが収容される給紙部７が配置されている。

装置本体１の内部には、入力画像情報に基づいたレーザ光を発する書込み部２、記録媒体Ｐの搬送タイミングを調整するレジストローラ９、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色に対応するプロセスカートリッジ１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋ、プロセスカートリッジ１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋが備えている各感光体ドラム１１上に形成されるトナー像を記録媒体Ｐ上に重ねて転写する転写バイアスローラ（１次転写バイアスローラ）１４と、複数色のトナー像が重ねて転写される中間転写体となる中間転写ベルト１７と、中間転写ベルト１７を清掃する中間転写ベルトクリーニング部１６と、中間転写ベルト１７上のカラートナー像を記録媒体Ｐ上に一括転写するための２次転写バイアスローラ１８、記録媒体Ｐ上の未定着画像を記録媒体Ｐに定着する定着装置２０が配置されている。

プロセスカートリッジ１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋの構成について説明する。各プロセスカートリッジは、現像剤となるトナーの色が異なる以外は同一構成であるので、ここでは、図２に示すように、符号のアルファベット（Ｙ，Ｃ，Ｍ，Ｋ）を除し、かつ１つのプロセスカートリッジ１０を代表して説明する。プロセスカートリッジ１０は、像担持体である感光体ドラム１１、帯電部を構成する帯電ローラ１２、現像部を構成する現像装置１３、感光体ドラム１１のクリーニング部１５が一体化されたものであって、装置本体１に対して着脱自在（交換自在）に設置されている。

以下、画像形成装置における、通常のカラー画像形成時の動作について説明する。プロセスカートリッジ１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋの感光体ドラム１１上で行なわれる作像プロセスについては、図２も参照する。

画像形成装置では、原稿が原稿搬送部３の搬送ローラによって、原稿台から搬送されて、原稿読込部４のコンタクトガラス上に載置される。そして、原稿読込部４で、コンタクトガラス上に載置された原稿の画像情報が光学的に読み取られる。

詳しくは、原稿読込部４は、コンタクトガラス上の原稿の画像に対して、照明ランプから発した光を照射しながら走査する。そして、原稿にて反射した光を、ミラー群及びレンズを介して、カラーセンサに結像する。原稿のカラー画像情報は、カラーセンサにてＲＧＢ（レッド、グリーン、ブルー）の色分解光ごとに読み取られた後に電気的な画像信号に変換される。さらに、ＲＧＢの色分解画像信号をもとにして画像処理部で色変換処理、色補正処理、空間周波数補正処理等の処理を行い、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのカラー画像情報を得る。イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色の画像情報は、書込み部２に送信される。そして書込み部２からは、各色の画像情報に基づいたレーザ光Ｌ（図２参照）が、それぞれ対応する感光体ドラム１１上に向けて発せられる。

一方、各感光体ドラム１１は、図示しない駆動モータによって図１、図２において反時計方向に回転される。そして、感光体ドラム１１の表面が、帯電ローラ１２との対向部で一様に帯電される（帯電工程）。こうして感光体ドラム１１上には、帯電電位が形成され、その後、帯電された感光体ドラム１１の表面は、それぞれのレーザ光Ｌの照射位置に達する。

書込み部２において、４つの光源から画像信号に対応したレーザ光Ｌが各色に対応してそれぞれ射出される。各レーザ光Ｌは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色成分ごとに別の光路を通過することになる（露光工程）。

イエロー成分に対応したレーザ光は、図１の紙面左側から１番目のプロセスカートリッジ１０Ｙの感光体ドラム１１Ｙ表面に照射される。このとき、イエロー成分のレーザ光は、高速回転するポリゴンミラーにより、感光体ドラム１１の回転軸方向（主走査方向）に走査される。こうして、帯電ローラ１２にて帯電された後の感光体ドラム１１上には、イエロー成分に対応した静電潜像が形成される。

同様に、マゼンタ成分に対応したレーザ光は、紙面左から２番目のプロセスカートリッジ１０Ｍの感光体ドラム１１Ｍの表面に照射されて、マゼンタ成分に対応した静電潜像が形成される。シアン成分のレーザ光は、紙面左から３番目のプロセスカートリッジ１０Ｃの感光体ドラム１１Ｃの表面に照射されて、シアン成分の静電潜像が形成される。ブラック成分のレーザ光は、紙面左から４番目のプロセスカートリッジ１０Ｋの感光体ドラム１１Ｋの表面に照射されて、ブラック成分の静電潜像が形成される。

その後、各色の静電潜像が形成された各プロセスカートリッジ１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋの各感光体ドラム１１の表面は、それぞれ現像装置１３との対向位置に達する。そして、各現像装置１３から感光体ドラム１１上に各色のトナーが供給されて、感光体ドラム１１上の潜像が現像される（現像工程）。

現像工程後の各感光体ドラム１１の表面は、それぞれ中間転写ベルト１７との対向部に達する。ここで、それぞれの対向部には中間転写ベルト１７の内周面に当接するように転写バイアスローラ１４がそれぞれ設置されている。そして、転写バイアスローラ１４の位置で、中間転写ベルト１７上に、プロセスカートリッジ１０Ｙ，１０Ｍ，１０Ｃ，１０Ｋの各感光体ドラム１１上にそれぞれ形成された各色のトナー像が、順次重ねて転写される（１次転写工程）。

転写工程後の各感光体ドラム１１の表面は、それぞれクリーニング部１５との対向位置に達する。そして、クリーニング部１５で、各感光体ドラム１１上に残存する未転写トナーが回収される（クリーニング工程）。クリーニング後、各感光体ドラム１の表面は、不図示の除電部を通過して、各感光体ドラム１１における一連の作像プロセスが終了する。

他方、各色の感光体ドラム１１上の各色のトナーが重ねて転写（担持）された中間転写ベルト１７は、図１中の時計方向に走行して、２次転写バイアスローラ１８との対向位置に達する。そして２次転写バイアスローラ１８との対向位置で、記録媒体Ｐ上に中間転写ベルト１７上に担持されたカラーのトナー像が一括転写される（２次転写工程）。

転写後、中間転写ベルト１７の表面は、中間転写ベルトクリーニング部１６の位置に達する。そして中間転写ベルト１７上に付着した未転写トナーが中間転写ベルトクリーニング部１６に回収されて、中間転写ベルト１７における一連の転写プロセスが終了する。

ここで、中間転写ベルト１７と２次転写バイアスローラ１８との間（２次転写ニップ）に搬送される記録媒体Ｐは、給紙部７からレジストローラ９等を経由して搬送されたものである。

詳しくは、記録媒体Ｐを収納する給紙部７から、給紙ローラ８により給送された記録媒体Ｐは、搬送ガイドを通過した後に、レジストローラ９に導かれる。レジストローラ９に達した記録媒体Ｐは、フルカラートナー画像とのタイミングを合わせて、２次転写ニップに向けて搬送される。

フルカラートナー画像が２次転写ニップで転写された記録媒体Ｐは、搬送ベルトによって定着装置２０に導かれる。定着装置２０では、定着ベルトと加圧ローラとで形成された定着ニップにて、カラー画像が記録媒体Ｐ上に定着される。定着後の記録媒体Ｐは、排紙ローラ２１によって、装置本体１外に出力画像として排出されて、一連の画像形成プロセスが完了する。

次に、図２を用いて画像形成装置における作像部であるプロセスカートリッジ１０について詳述する。プロセスカートリッジ１０は、像担持体としての感光体ドラム１１、帯電ローラ１２、現像装置１３、クリーニング部１５等で構成されている。

像担持体としての感光体ドラム１１は、負帯電の有機感光体であって、装置本体１側に設置された不図示の駆動モータから駆動力を受けて図２において反時計方向に回転駆動される。

帯電ローラ１２は、芯金上に、ウレタン樹脂、導電性粒子としてのカーボンブラック、硫化剤、発泡剤等を処方した中抵抗の発泡ウレタン層をローラ状に形成した弾性を有するローラ部材である。帯電ローラ１２の中抵抗層の材質としては、ウレタン、エチレン−プロピレン−ジエンポリエチレン（ＥＰＤＭ）、ブタジエンアクリロニトリルゴム（ＮＢＲ）、シリコーンゴムや、イソプレンゴム等に抵抗調整のためにカーボンブラックや金属酸化物等の導電性物質を分散したゴム材や、またこれらを発泡させたものを用いることもできる。なお、本実施形態では、感光体ドラム１１に対して帯電ローラ１２を接触するように構成しているが、感光体ドラム１１に対して帯電ローラ１２が接触しないように構成することもできる。

クリーニング部１５は、感光体ドラム１１表面にその先端が摺接するクリーニングブレード１５ａが設置されていて、感光体ドラム１１表面の未転写トナーを機械的に除去・回収する。

現像装置１３は、現像剤担持体としての現像ローラ１３ａが感光体ドラム１１の表面に接触するように配置されていて、双方の部材の間には現像領域（現像ニップ部）が形成される。現像装置１３内には、トナー（１成分現像剤）が収容されている。現像装置１３は、感光体ドラム１１の表面に形成される静電潜像をトナー像として現像する。

現像装置１３は、１成分現像方式の現像装置であって、現像ローラ１３ａ、供給ローラ１３ｂ、薄層化部材であり規制部材となる規制ブレード１３ｃ、撹拌部材１３ｄ、アジテータ１３ｅ、トナー供給口１３ｆ、シール部材１３ｇ等を備えている。現像装置１３には、トナー収容部Ｂ１とトナー供給部Ｂ２とが設けられている。

現像ローラ１３ａは、図３に示すように、ステンレスや鉄等からなる芯金１３ａ５上に、弾性層１３ａ４、中間層１３ａ３、表面下層１３ａ２、表面層１３ａ１が順次積層された５層のローラ部材である。弾性層１３ａ４は、ウレタンゴム、シリコンゴム、ＮＢＲ等の弾性材料にて、ＪＩＳ−Ａ硬度が５０度以下に、電気抵抗値が１０^３〜１０^１０Ωになるように形成されていて、感光体ドラム１１の表面に接触する現像ローラ１３ａの状態を安定させるためのものである。中間層１３ａ３は、導電性樹脂材料で形成されていて、現像ローラ１３ａ全体の電気抵抗等の電気特性を最適化するためのものである。表面層１３ａ１は、耐摩耗性を有するとともにトナーの極性とは逆の極性に帯電しやすい導電性樹脂材料にて、表面粗さ（Ｒａ）が０．２〜２．０μｍになるように形成されていて、その外周面に帯電したトナー（帯電トナー）を担持するためのものである。表面下層１３ａ２は、表面層１３ａ１の内周面に内接するように積層されていて（表面層１３ａ１と中間層１３ａ３との間に積層されていて）、マーカー剤として機能する発色剤と顕色剤とが含有されている。

現像ローラ１３ａは、不図示の高圧電源から所定の現像バイアスが印加されながら、不図示の駆動モータからギア列を介して駆動力が伝達されることで、図２において時計回り方向に回転駆動される。

供給ローラ１３ｂは、芯金上にセル構造の発泡材料が被覆されたローラ部材であって、電気抵抗値が１０^３〜１０^１４Ωになるように形成されていて、現像ローラ１３ａとの摺接部でトナーを摩擦帯電させながら現像ローラ１３ａ上にトナーを供給するものである。

供給ローラ１３ｂは、不図示の高圧電源から所定のバイアスが印加されながら、不図示の駆動モータからギア列を介して駆動力が伝達されることで、図２において時計回り方向に回転駆動される。なお、本実施形態において、供給ローラ１３ｂに印加されるバイアスはトナーと同極性のバイアスであって、これにより供給ローラ１３ｂ側から現像ローラ１３ａ側にトナーが静電気的に移行することになる。

規制ブレード１３ｃは、ステンレス（例えば、ＳＵＳ３０４ＣＳＰやＳＵＳ３０１ＣＳＰ等）やリン青銅等からなる板バネ部材であって、現像ローラ１３ａの軸線方向に延設されている。規制ブレード１３ｃは、その基端が現像装置１３のケーシングに固定されていて、その自由端側が現像ローラ１３ａの表面に１０〜１００Ｎ／ｍの押圧力で当接するように設定されている。現像ローラ１３ａの表面上に担持されたトナーは、規制ブレード１３ｃによって、薄層化・均一化されながら摩擦帯電された後に、現像領域の位置に搬送される。本実施形態では、規制ブレード１３ｃにトナーと同極性のバイアスが印加されていて、これにより現像ローラ１３ａ側から規制ブレード１３ｃ側へのトナーの移動が静電気的に制限されるとともに、トナーの摩擦帯電が促進されることになる。

撹拌部材１３ｄは、トナー供給部Ｂ２内に収容されたトナーの凝集を防止するためのものであって、図２において矢印方向に回転する。アジテータ１３ｅは、トナー収容部Ｂ１内に収容されたトナーの凝集を防止するためのものであって、図２において矢印方向に回転する。

トナー供給口１３ｆは、トナー収容部Ｂ１内に収容されたトナーをトナー供給部Ｂ２内に向けて適宜に供給するためのものである。トナー供給口１３ｆによってトナー供給部Ｂ２内に収容されるトナー量が制限されることで、トナー供給部Ｂ２内に収容されるトナーが凝集しにくくなる。

シール部材１３ｇは、現像領域に対して現像ローラ１３ａの回転方向下流側の位置で現像ローラ１３ａに当接するように設置されていて、現像装置１３から装置外部へのトナーの漏出を防止している。

このように構成された現像装置１３は、次のように動作する。

トナー収容部Ｂ１からトナー供給口１３ｆを介してトナー供給部Ｂ２内に供給されて収容されたトナーの一部が、供給ローラ１３ｂに担持される。供給ローラ１３ｂに担持されたトナーは、現像ローラ１３ａとの圧接部で摩擦帯電された後に、現像ローラ１３ａ上に移動して担持される。現像ローラ１３ａ上に担持されたトナーは、規制ブレード１３ｃとの対向位置で、薄層化・均一化された後に、感光体ドラム１１との当接位置となる現像領域に達する。そして、この現像領域に達したトナーは、現像領域に形成された電界（現像電界）によって、感光体ドラム１１上に形成された潜像に吸着されて、トナー像を形成する。

上述したように、本実施形態における現像装置１３では、現像ローラ１３ａ（表面層１３ａ１）に摺接する他の部材が、感光体ドラム１１、供給ローラ１３ｂ、規制ブレード１３ｃの３つの部材となっている。

次に本発明の特徴的な構成について説明する。
図４（ａ）は現像装置１３の通常動作時における規制ブレード１３ｃと現像ローラ１３ａの当接部６０を拡大した模式図である。表層に弾性層をもつ現像ローラ１３ａは、規制ブレード１３ｃが圧接することによって内側に凹んで変形しており、圧力を受けている当接面の圧力が最大になる最大圧力部（中心部分）をピーク圧部Ｐ１とする。規制ブレード１３ｃにおいて、ピーク圧部Ｐ１に対し、現像ローラ回転方向の上流側の領域を上流側接触部Ｐ１ａとし、下流側の領域を下流側接触部Ｐ１ｂとする。上流側接触部Ｐ１ａのトナー供給部Ｂ２内のトナーをＴ１とすると、当接部のピーク圧部Ｐ１を境に下流側接触部Ｐ１ｂにトナー薄層Ｔ２が規制ブレード１３ｃの機能によって形成されている。

図４（ｂ）は長期の使用等で当接部６０に付着物１７が生じている状態を拡大して示す模式図である。一般的に上流側接触部Ｐ１ａでは、トナー供給部Ｂ２内のトナーＴ１からのトナー流れがあり、この流れに押し流されるため、規制ブレード１３ｃへの付着物等の堆積がし難い。一方、下流側接触部Ｐ１ｂではトナーの流れが無いため、特にトナー薄層Ｔ２と規制ブレード１３ｃが離れる部分にトナーやその外添材等が堆積し易く付着物１７が発生し易くなる。

特にベタ画像等を印字してトナー消費が多く、現像ローラ１３ａ上のトナー薄層Ｔ２が頻繁に入れ替わると、多くの外添材やトナーが当接部を通過するため、付着物１７は溜まり易くなる。一方、印字量が少なくトナー薄層Ｔ２が入れ替わらないまま空転を続けると、付着物は堆積し難くなる。

一成分現像の規制では、基本的にピーク圧部Ｐ１で現像ローラ１３ａ上のトナー薄層が形成される。上流側接触部Ｐ１ａはトナー供給部Ｂ２内でトナーＴ１が動き回っている状態であるので、それをピーク圧部Ｐ１で規制して、下流側接触部Ｐ１ｂでは現像ローラ１３ａ上のトナー薄層となります。このとき上流側接触部Ｐ１ａでは規制部に向かう流れと、そこから戻る流れが生じるため、上流側接触部Ｐ１ａではトナーの流れが発生する。これに対し下流側接触部Ｐ１ｂとなる規制下流では、トナー薄層になっているので、規制上流側ほどトナーが激しく動くことがなく、トナーの流れは極めて少ない。

図５は、当接部６０の位置を変位するクリーニングモードを実行するための変位手段３０の一形態を示すものある。変位手段３０は、各現像装置が備えている。本形態における変位手段３０は、軸３１ａを中心にして回転可能に支持されたカム部材３１と、カム部材３１を回転駆動する駆動手段となる駆動モータ３２を備えていて、規制ブレード１３ｃの最大圧力部となるピーク圧部Ｐ１の位置を変位するものである。カム部材３１は、規制ブレード１３ｃの現像ローラ１３ａとの当接面１３ｃ１と反対側となる裏面１３ｃ２側に配置されている。カム部材３１は、１回転する間に少なくともその１箇所で、ピーク圧部Ｐ１よりも、現像ローラ１３ａの回転方向下流側で、裏面１３ｃ２側から規制ブレード１３ｃに圧接し、同１回転の間で少なくとも１箇所で、規制ブレード１３ｃに接触しない部分を有する外形とされている。図５（ａ）に示すカム部材３１は、変位前となる通常使用時であり、規制ブレード１３ｃに接触していない待機位置を占めている状態を示している。

本形態において、クリーニングモードは、一定時間毎に実行されるもので、図示しない制御手段に設定されている。クリーニングモードが実行されると、現像装置１３は、規制ブレード１３ｃと現像ローラ１３ａとの当接部６０の位置を変位することで、変位前の下流側接触部Ｐ１ｂを変位後のピーク圧部Ｐ１の上流側に位置させるとともに、現像ローラ１３ａの表面に保持されているトナーを消費しない状態で、現像ローラ１３ａを所定時間回（空転）するようにクリーニング動作を実行する。

図５（ｂ）は、現像装置１３のクリーニングモード時の当接部６０とカム部材３１の状態を示す模式図である。この状態では、カム部材３１が駆動モータ３２によって回転され、規制ブレード１３ｃを作用面１３ｃ２からカム先端で押し付ける。この状態をカム部材３１の作用位置とする。カム部材３１は、規制ブレード１３ｃが現像ローラ１３ａの軸線方向に延設されているため、少なくとも同方向に１つ以上配置する必要がある。カム部材３１が１つの場合、規制ブレード１３ｃの軸線方向への幅と同等の幅とし、軸線方向に同一形状の部材で構成されることが望ましい。しかし、１つのカム部材３１で規制ブレード１３ｃの軸線方向へ長く形成すると、トナー供給部Ｂ２内のトナーＴ１の流れが阻害されることも想定されるので、この点を考慮すると、カム部材３１は規制ブレード１３ｃの軸線方向に複数に分割した構成とし、複数配置するようにしても良い。カム部材３１については、これを回転させることで押し付けられる規制ブレード１３ｃと現像ローラ１３ａの当接部のピーク位置Ｐ２が、付着物１７より現像ローラ回転方向下流側になるような配置する。

このように、カム部材３１が回転すると、回転前のピーク圧部Ｐ１が規制圧ピーク位置Ｐ２へと移動するとともに、この移動によりピーク圧部Ｐ１の下流側に堆積した付着物１７がピーク圧部Ｐ２の上流側に移ることになる。この状態で現像ローラ１３ａが図６において時計回り方向に回転駆動すると、トナー供給部Ｂ２内トナーＴ１からの矢印で示すトナー流れが付着物１７に当たるとともに、付着物１７が上流側に戻るトナーの流れに乗って拡散されて運び去られるため堆積し難くなる。

このとき、トナー薄層Ｔ２は、現像ローラ１３ａが印字量を少なくした状態（白紙印字が望ましい）で空転することで、規制圧ピーク部Ｐ２の下流側に付着をさせることなく、上流側の付着物１７を低減させることができる。

現像ローラ１３ａを一定時間空転させた後に、駆動モータ３２を作動してカム部材１８を図５（ｂ）に示す作用位置から図５（ａ）に示す待機位置に戻す。この状態はクリーニングモードから通常使用モードに戻す工程である。

このような現像装置１３に対するクリーニングモードを有し、このモードを実行することで、当接下流部Ｐ１ｂの付着物１７がなくなった状態で現像装置１３を使用することができる。このようなクリーニングモードを定期的に実行することで、長期的にトナーフィルミングの発生を改善することができる。

クリーニングモードでは、現像ローラ１３ａの表面に保持されているトナーを消費しない状態で現像ローラ１３ａを空転するので、トナーの消費をしないことで、下流側接触部Ｐ１ｂへの堆積を避けることができ、下流側接触部Ｐ１ｂでの付着物除去効果のみを得ることができる。

通常使用時のピーク圧部Ｐ１より下流側をカム部材３１で押し付けることで、通常使用時のピーク圧部Ｐ１を下流側接触部Ｐ１ｂに移動するので、上流側にあるトナーの流れによって、付着物１７を除去する効果を得ることができる。このため、部材同士の駆動による擦れを極力避け、大きな部品の追加も無く、規制ブレード１３ｃにおけるトナーフィルミングの発生を抑制することができる
つまり、通常使用時のピーク圧部Ｐ１に対する下流側接触部Ｐ１ｂが、ピーク圧Ｐ１に対する上流側となるように、カム部材３１で規制ブレード１３ｃを裏側１３ｃ２側から押すことで、上流側にあるトナーの流れによって、付着物１７を除去する効果を得ることができるようになる。

図６，図７は、当接位置変更手段の別な形態を示すものである。
図６に示す当接位置可変手段４０は、規制ブレード１３ｃを現像ローラ１３ａに対して動かす手段である。この形態では、規制ブレード１３ｃを現像ローラ１３ａに対して動かして、図７に示すように規制ブレード１３ｃと現像ローラ１３ａの当節位置を変化させ、規制ブレード１３ｃへの付着物１７をピーク圧部Ｐ３より当接上流側に移動する。図６では規制ブレード１３ｃを現像ローラ１３ａに向かって押し下げて当接位置を変更しているが、規制ブレード１３ｃを現像ローラ１３ａに押し付ける方向で当接位置を変更しても良い。

図７に示す状態で現像ローラ１３ａを時計回り方向に回転駆動させると、トナー供給部Ｂ２内のトナーＴ１によるトナー流れが付着物１７に当たるとともに、付着物１７が上流側に戻るトナーの流れに乗って拡散されて運び去られるため、堆積し難くなる。このため、規制ブレード１３ｃの当接面１３ｃ１への付着を低減することができる。

図８は、当接位置可変手段の別な形態を示すものである。図１０に示す当接位置可変手段５０は、現像ローラ１３ａを規制ブレード１３ｃに対して動かす手段で構成している。図８に示すように、規制ブレード１３ｃと現像ローラ１３ａの当接位置を変更し、規制ブレード１３ｃへの付着部１７を図７に示すように、規制ピーク圧Ｐ３より当接上流部側Ｐ１ａに位置させる。この状態で現像ローラ１３ａを時計回り方向に回転駆動させると、トナー供給部Ｂ２内のトナーＴ１によるトナー流れが、付着物１７に当たるとともに、付着物１７が上流側に戻るトナーの流れに乗って拡散されて運び去られるため、堆積し難くなり、付着が低減する。

次に本発明の検証実験の結果を記載する。
本発明で用いたトナーは以下のとおり。
カーボンブラック（キャボット社製リーガル４００Ｒ）：４０部、結着樹脂：ポリエステル樹脂（三洋化成ＲＳ−８０１ 酸価１０、Ｍｗ２０，０００、Ｔｇ６４℃）：６０部、水：３０部をヘンシェルミキサーにて混合し、顔料凝集体中に水が染み込んだ混合物を得た。これをロール表面温度１３０℃に設定した２本のロールにより４５分間混練を行い、パルベライザーで１ｍｍの大きさに粉砕し、［マスターバッチ１］を得た。
＜油相作製工程＞
撹拌棒および温度計をセットした容器に、［ポリエステル１］５４５部、［パラフィンワックス（融点７４℃）］１８１部、酢酸エチル１４５０部を仕込み、撹拌下８０℃に昇温し、８０℃のまま５時間保持した後、１時間で３０℃に冷却した。次いで容器に［マスターバッチ１］５００部、酢酸エチル１００部を仕込み、１時間混合し［原料溶解液１］を得た。［原料溶解液１］１５００部を容器に移し、ビーズミル（ウルトラビスコミル、アイメックス社製）を用いて、送液速度１ｋｇ／ｈｒ、ディスク周速度６ｍ／秒、０．５ｍｍジルコニアビーズを８０体積％充填、３パスの条件で、顔料、ＷＡＸの分散を行った。次いで、［ポリエステル２］の６６％酢酸エチル溶液６５５部を加え、上記条件のビーズミルで１パスし、［顔料・ＷＡＸ分散液１］を得た。［顔料・ＷＡＸ分散液１］９７６部をＴＫホモミキサー（特殊機化製）で５，０００ｒｐｍにて１分間混合した後、［イソシアネート変性ポリエステル１］８８部を加え、ＴＫホモミキサー（特殊機化製）で５，０００ｒｐｍにて１分間混合して［油相１］を得た。得られた［油相１］の固形分を測定したところ、５２．０重量％であり、固形分に対する酢酸エチルの量は９２重量％であった。
＜水相の調製＞
イオン交換水９７０部、分散安定用の有機樹脂微粒子（スチレン−メタクリル酸−アクリル酸ブチル−メタクリル酸エチレンオキサイド付加物硫酸エステルのナトリウム塩の共重合体）の２５ｗｔ％水性分散液４０部、ドデシルジフェニルエーテルジスルホン酸ナトリウムの４８．５％水溶液９５部、酢酸エチル９８部を混合撹拌したところｐＨ６．２となった。これに、１０％水酸化ナトリウム水溶液を滴下してｐＨ９．５に調整し、［水相１］を得た。
＜芯粒子作製工程＞
得られた［油相１］に［水相１］１２００部を加え、ミキサーのせん断熱による温度上昇を抑えるために水浴で冷却をすることにより液中温度を２０〜２３℃の範囲になるように調整しながら、ＴＫホモミキサーを用い回転数８，０００〜１５，０００ｒｐｍで調整して２分間混合したのち、アンカー翼を取り付けたスリーワンモーターで回転数１３０〜３５０ｒｐｍの間に調整しながら１０分間攪拌し、芯粒子となる油相の液滴が水相に分散された［芯粒子スラリー１］を得た。
＜突起部の形成＞
［芯粒子スラリー１］を、アンカー翼を取り付けたスリーワンモーターで回転数１３０〜３５０ｒｐｍの間に調整して攪拌しながら、液温が２２℃の状態で、［樹脂分散体１］１０６部とイオン交換水７１部を混合したもの（固形分濃度１５％）を３分間かけて滴下した。滴下後、回転数を２００〜４５０ｒｐｍの間に調整して３０分間攪拌を続け、［複合粒子スラリー１］を得た。この［複合粒子スラリー１］を１ｍｌ取って１０ｍｌに希釈し、遠心分離を行ったところ、上澄み液は透明であった。
＜脱溶剤＞
撹拌機および温度計をセットした容器に、［複合粒子スラリー１］を投入し、攪拌を行いながら３０℃で８時間脱溶剤を行い、［分散スラリー１］を得た。［分散スラリー１］を少量スライドグラス上に置き、カバーガラスを挟んで光学顕微鏡にて２００倍の倍率で様子を観察したところ、均一な着色粒子が観察された。また［分散スラリー１］を１ｍリットル取って１０ｍリットルに希釈し、遠心分離を行ったところ、上澄み液は透明であった。
＜洗浄・乾燥工程＞
［分散スラリー１］１００部を減圧濾過した後、
（１）：濾過ケーキにイオン交換水１００部を加え、ＴＫホモミキサーで混合（回転数１２，０００ｒｐｍで１０分間）した後濾過した。
（２）：（１）の濾過ケーキにイオン交換水９００部を加え、超音波振動を付与してＴＫホモミキサーで混合（回転数１２，０００ｒｐｍで３０分間）した後、減圧濾過した。リスラリー液の電気伝導度が１０μＣ／ｃｍ以下となるようにこの操作を繰り返した。
（３）：（２）のリスラリー液のｐＨが４となる様に１０％塩酸を加え、そのままスリーワンモーターで攪拌３０分後濾過した。
（４）：（３）の濾過ケーキにイオン交換水１００部を加え、ＴＫホモミキサーで混合（回転数１２，０００ｒｐｍで１０分間）した後濾過した。リスラリー液の電気伝導度が１０μＣ／ｃｍ以下となるようにこの操作を繰り返し［濾過ケーキ１］を得た。

［濾過ケーキ１］を循風乾燥機にて４５℃で４８時間乾燥し、目開き７５μｍメッシュで篩い、［トナー母体１］が得られた。得られた［トナー母体１］を走査電子顕微鏡で観察したところ、芯粒子の表面にビニル樹脂が均一に付着していた。

以上により作成したトナーをカラーレーザープリンター（リコー製イプシオＳＰＣ３１０）に充填し、高温高湿環境で、ベタ連続印字した場合と、５００枚おきに１分間の上記のクリーニングモードを実施した場合とで画像に白筋等の異常が発生する枚数を比較した。その結果を以下に述べる。

連続印字をした場合は１０００枚印字程度で画像に微細な白筋が発生した。一方５００枚おきに１分間のクリーニングモードを実行した場合は、２０００枚で充填トナー量が不足するまで画像異常は発生しなかった。この結果より、クリーニングモードの実行により規制ブレード１３ｃへのトナーフィルミングが抑制できていることが確認できた。

１３ 現像装置
１３ａ 現像剤担持体
１３ｃ 現像剤規制部材
Ｐ１ 最大圧力部
Ｐ１ａ 上流側接触部
Ｐ１ｂ 下流側接触部
３０，４０，５０変位手段
３１ カム部材
３２ 駆動手段

特開平７−１６８４４０号公報 特開２０００−１２２４１７号公報

Claims (7)

1. その表面に一成分現像剤を保持し、保持した一成分現像剤を回転することで現像領域へ搬送する現像剤担持体と、
   その自由端が前記現像剤担持体の回転方向上流側に向かって配置されていて、当該自由端が前記現像剤担持体の表面に押圧当接し、当該表面に付着する一成分現像剤を帯電するとともに保持される一成分現像剤の層厚を規制するブレード状の現像剤規制部材とを有する現像装置において、
   前記現像剤担持体に表面に圧接する前記現像剤規制部材の接触面は、前記当接面の圧力が最大になる最大圧力部を境目にして、前記現像剤担持体の回転方向の上流側に位置する接触部と下流側に位置する接触部とを有し、
   前記接触面の位置を変位させることで、変位前の下流側接触部を変位後の最大圧力部の上流側に位置させるクリーニングモードを有すること特徴とする現像装置。
2. 請求項１に記載した現像装置において、
   前記クリーニングモードは、前記現像剤担持体の表面に保持されている一成分現像剤を消費しない状態で、前記現像剤担持体を空転することを特徴とする現像装置。
3. 請求項１または２記載する現像装置において、
   前記現像剤規制部材の最大圧力部を変位する変位手段を有し、
   前記変位手段は、前記現像剤担時体との当接面と反対側に配置されるカム部材と、前記カム部材を回転駆動する駆動手段とを有し、
   前記カム部材は、１回転する間に少なくともその１箇所で、前記現像剤規制部材の接触部よりも、前記現像剤担時体の回転方向下流側で、前記現像剤規制部材の反対側から同現像剤規制部材に圧接し、同１回転の間で少なくとも１箇所で、前記現像剤規制部材に接触しない部分を有することを特徴とする現像装置。
4. 請求項３記載の現像装置において、
   前記現像剤規制部材は、前記現像剤担時体の長手方向に延設されていて、
   前記カム部材は、前記現像剤規制部材の長手方向において複数配置されていることを特徴とする現像装置。
5. 請求項１に記載する現像装置において、
   変位前の前記現像剤規制部材と前記現像剤担時体の当接面の最大圧力部の下流側接触部が変位後の最大圧力部に対して上流側に位置するまで、前記現像剤担時体に接触した状態で前記現像剤規制部材を移動する移動手段を有することを特徴とする現像装置。
6. 請求項１記載の現像装置において、
   変位前の前記現像剤規制部材と前記現像剤担時体の当接面の最大圧力部の下流側接触部が変位後の最大圧力部に対して上流側に位置するまで、前記現像剤担時体に接触した状態で前記現像剤担時体を移動する移動手段を有することを特徴とする現像装置。
7. 請求項１ないし６の何れか１つに記載の現像装置を有することを特徴とする画像形成装置。

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