特許 7592451 現像装置、プロセスカートリッジおよび画像形成装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-11-22

(45)【発行日】2024-12-02

(54)【発明の名称】現像装置、プロセスカートリッジおよび画像形成装置

(51)【国際特許分類】

   G03G 15/08 20060101AFI20241125BHJP

   G03G 9/08 20060101ALI20241125BHJP

【ＦＩ】

G03G15/08 226

G03G9/08

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2020173316

(22)【出願日】2020-10-14

(65)【公開番号】P2022064596

(43)【公開日】2022-04-26

【審査請求日】2023-10-03

(73)【特許権者】

【識別番号】000001007

【氏名又は名称】キヤノン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100126240

【弁理士】

【氏名又は名称】阿部 琢磨

(74)【代理人】

【識別番号】100223941

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 佳子

(74)【代理人】

【識別番号】100159695

【弁理士】

【氏名又は名称】中辻 七朗

(74)【代理人】

【識別番号】100172476

【弁理士】

【氏名又は名称】冨田 一史

(74)【代理人】

【識別番号】100126974

【弁理士】

【氏名又は名称】大朋 靖尚

(72)【発明者】

【氏名】平松 隆

(72)【発明者】

【氏名】川本 孝宏

(72)【発明者】

【氏名】船木 祥子

【審査官】河内 悠

(56)【参考文献】

【文献】特開２０２１－１５２６２８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－１１７３５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０５－１８８７４８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－０４２７７０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開昭６３－２７９２８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－２９３１０６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－２７９１１２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１１６９２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０９－１１４２３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－１４７９７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１７８５５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００５／０２１４０３３（ＵＳ，Ａ１）

【文献】韓国公開特許第１０－２００５－００７３１１７（ＫＲ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１２／００４５２５５（ＵＳ，Ａ１）

【文献】米国特許出願公開第２０１７／０１７６８８６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】中国特許出願公開第１０６８９６６７４（ＣＮ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１４／０２７０８６１（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０３Ｇ １５／０８

Ｇ０３Ｇ ９／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

枠体と、
前記枠体に回転可能に支持され、現像剤を担持する円筒状の現像剤担持体と、
一端が前記枠体に固定され、他端が前記現像剤担持体に当接し前記現像剤担持体との間で当接ニップを形成する当接部を備える規制部材と、
を備える現像装置であって、
前記当接部の、前記現像剤担持体の回転方向における前記現像剤担持体に対する圧力分布の最大値を示す位置を基準位置としたとき、
前記当接部は、前記基準位置よりも上流側に位置する第１領域と、前記基準位置よりも下流側に位置する第２領域と、を含み、
前記第１領域の表面粗さＲｚは、前記第２領域の表面粗さＲｚより小さく、
前記現像剤担持体の回転方向において、前記第２領域の長さは前記第１領域の長さよりも長く、
前記第１領域の表面粗さＲｚは、０．２１μｍ以下であり、前記第２領域の表面粗さＲｚは、現像剤に含まれるトナー粒子の平均粒径の２０％以下である、ことを特徴とする現像装置。

【請求項2】

前記当接部は、
前記当接ニップを形成する第１の面部と、
前記回転方向において前記第１の面部より下流側に位置し前記第１の面部に繋ぐと共に前記当接ニップを形成する第２の面部と、を有し、
前記第１領域は、前記第１の面部に形成され、
前記第２領域は、前記第２の面部に形成されている、ことを特徴とする請求項１に記載の現像装置。

【請求項3】

前記第１の面部および前記第２の面部は、共に平面で構成されている、ことを特徴とする請求項２に記載に現像装置。

【請求項4】

前記第１の面部と前記第２の面部は、変曲点を有さない一つの曲面で構成されている、ことを特徴とする請求項２に記載の現像装置。

【請求項5】

前記現像剤に含まれるトナー粒子は、平均粒径が８．０μｍ以下の球形トナー粒子である、ことを特徴とする請求項１～４のいずれか１項に記載の現像装置。

【請求項6】

前記規制部材の前記他端は、前記現像剤担持体の回転方向の上流側に延びるように前記枠体に取り付けられている、請求項１～５のいずれか１項に記載の現像装置。

【請求項7】

前記規制部材は、金属ブレードを備え、
前記金属ブレードのエッジ部を研磨加工することにより、前記当接部が形成される、ことを特徴とする請求項６に記載の現像装置。

【請求項8】

前記現像装置は、画像形成装置の装置本体に着脱可能である、ことを特徴とする請求項１～７のいずれか１項に記載の現像装置。

【請求項9】

枠体と、
前記枠体に回転可能に支持され、現像剤を担持する円筒状の現像剤担持体と、
一端が前記枠体に固定され、他端が前記現像剤担持体に当接し前記現像剤担持体との間で当接ニップを形成する当接部を備える規制部材と、
を備え、
前記当接部の、前記現像剤担持体の回転方向における前記現像剤担持体に対する圧力分布の最大値を示す位置を基準位置としたとき、
前記当接部は、前記基準位置よりも上流側に位置する第１領域と、前記基準位置よりも下流側に位置する第２領域と、を含み、
前記第１領域の表面粗さＲｚは、前記第２領域の表面粗さＲｚより小さく、
前記現像剤担持体の回転方向において、前記第２領域の長さは前記第１領域の長さよりも長く、
前記第１領域の表面粗さＲｚは、０．２１μｍ以下であり、前記第２領域の表面粗さＲｚは、現像剤に含まれるトナー粒子の平均粒径の２０％以下である、ことを特徴とするプロセスカートリッジ。

【請求項10】

枠体と、
前記枠体に回転可能に支持され、現像剤を担持する円筒状の現像剤担持体と、
一端が前記枠体に固定され、他端が前記現像剤担持体に当接し前記現像剤担持体との間で当接ニップを形成する当接部を備える規制部材と、
を備え、
前記当接部の、前記現像剤担持体の回転方向における前記現像剤担持体に対する圧力分布の最大値を示す位置を基準位置としたとき、
前記当接部は、前記基準位置よりも上流側に位置する第１領域と、前記基準位置よりも下流側に位置する第２領域と、を含み、
前記第１領域の表面粗さＲｚは、前記第２領域の表面粗さＲｚより小さく、
前記現像剤担持体の回転方向において、前記第２領域の長さは前記第１領域の長さよりも長く、
前記第１領域の表面粗さＲｚは、０．２１μｍ以下であり、前記第２領域の表面粗さＲｚは、現像剤に含まれるトナー粒子の平均粒径の２０％以下である、ことを特徴とする画像形成装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、画像形成装置および画像形成装置に使用される現像装置、規制部材、プロセスカートリッジに関する。特に、電子写真方式を採用する電子写真画像形成装置及び電子写真画像形成装置に使用される現像装置、規制部材、プロセスカートリッジに関する。

【背景技術】

【0002】

従来から、画像形成装置に使用される現像装置において、現像ローラの表面に担持される現像剤量を制御する手段として現像ブレードが用いられている。

【0003】

一般的に、現像ローラの表面に現像ブレードの一端を当接させ、現像ローラの回転時に適切な当接圧を形成することで、現像ローラ上に現像剤量（層厚）が略均一のコート層を形成することができる。また、コート層に含まれる現像剤は、現像ローラと現像ブレードの当接ニップを通過する際に摺擦され、摩擦帯電により現像剤に電荷（トリボ）が付与される。

【0004】

また、エネルギー消費削減の観点から、画像形成に使用される現像剤の「低融点化」が求められている。低融点の現像剤（トナー粒子）でも現像ローラと現像ブレードの「当接圧」で潰れにくくするために、特許文献１では、現像ブレードの形状を規定した構成が提案されている。特許文献１の構成によれば、「当接圧」の軽圧化が図られ、トナー粒子の潰れによる部品への融着が軽減される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開平１１－２４９４２２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、更なる高画質化を目的として、現像剤（トナー粒子）の「小粒径化」の向上が求められている。粒径が小さくなるに連れ、従来のような特許文献１の構成では、現像ブレードの形状や当接圧などに僅かな変化に対して、現像ローラ上の現像剤量（コート層）の長手方向の均一性が低下しやすくなる可能性がある。しかも、摩擦帯電による現像剤の帯電量が不足しやすくなる可能性もある。この場合、印刷された画像として、縦方向（記録紙の搬送方向）のスジ状の画像不良や、画像濃度にムラ（不均一）が生じるなどの画像不良が発生しやすくなる。

【0007】

本発明は、上記課題に鑑みて、簡易な構成で、現像剤コート層に含まれる現像剤粒子の帯電性の低下を抑制しつつ、現像剤量（現像剤コート層）の長手方向の均一性を高めやすくなる構成を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の現像装置は、
枠体と、
前記枠体に回転可能に支持され、現像剤を担持する円筒状の現像剤担持体と、
一端が前記枠体に固定され、他端が前記現像剤担持体に当接し前記現像剤担持体との間で当接ニップを形成する当接部を備える規制部材と、
を備える現像装置であって、
前記当接部の、前記現像剤担持体の回転方向における前記現像剤担持体に対する圧力分布の最大値を示す位置を基準位置としたとき、
前記当接部は、前記基準位置よりも上流側に位置する第１領域と、前記基準位置よりも下流側に位置する第２領域と、を含み、
前記第１領域の表面粗さＲｚは、前記第２領域の表面粗さＲｚより小さく、
前記現像剤担持体の回転方向において、前記第２領域の長さは前記第１領域の長さよりも長く、
前記第１領域の表面粗さＲｚは、０．２１μｍ以下であり、前記第２領域の表面粗さＲｚは、現像剤に含まれるトナー粒子の平均粒径の２０％以下である、ことを特徴とする。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、簡易な構成で、現像剤コート層に含まれる現像剤粒子の帯電性の低下を抑制しつつ、現像剤量（現像剤コート層）の長手方向の均一性を高めやすくなることができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の実施例に係る画像形成装置に使用される現像ブレードと現像ローラが当接する状態を示す断面概念図

【図2】本発明の実施例に係る画像形成装置の断面概念図

【図3】本発明の実施例に係る画像形成装置に使用される現像ブレードの断面概念図

【図4】本発明の実施例の変形形態の現像ブレードの断面概念図

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明に係る電子写真画像形成装置（以下、単に「画像形成装置」と称する場合がある）を図面に則して説明する。

【0012】

なお、以下に説明する実施例は、例示的に本発明を説明するものであって、以下に記載される構成部品の寸法、材質、形状、相対位置関係などは、特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれに限定するものではない。

【0013】

ここで、電子写真画像形成装置とは、電子写真画像形成方式を用いて記録媒体に画像を形成するものである。そして、電子写真画像形成装置の例としては、例えば、電子写真複写機、電子写真プリンタ（例えば、レーザビームプリンタ、ＬＥＤプリンタ等）、ファクシミリ装置およびワードプロセッサ等が含まれる。

【0014】

また、画像形成装置に使用される現像装置は、少なくとも現像手段を有するものである。規制部材は、現像装置に含まれる現像手段を構成する一つの部材である。現像装置をカートリッジ化して、電子写真画像形成装置の本体に着脱可能にすることができる。

【0015】

また、画像形成装置の一部を構成するプロセスカートリッジとは、例えば、帯電手段、現像手段またはクリーニング手段と電子写真感光体ドラムとを一体的にカートリッジ化し、このカートリッジを電子写真画像形成装置の本体に対して着脱可能とするものである。また、帯電手段、現像手段、クリーニング手段の少なくとも１つと電子写真感光体ドラムとを一体的にカートリッジ化して電子写真画像形成装置の本体に着脱可能とするものである。さらに、少なくとも現像手段と電子写真感光体ドラムとを一体的にカートリッジ化して電子写真画像形成装置の本体に着脱可能とするものである。なお、プロセスカートリッジを画像形成装置に固定して使用することも可能である。

【0016】

〔実施例〕
以下、本発明の実施例を図面１～図４に基づいて詳細に説明する。

【0017】

＜画像形成装置の全体構成＞
まず、図２を参照して、本実施例の画像形成装置の全体の構成について説明する。図２は、本実施例の画像形成装置の断面概念図である。

【0018】

図２に示すように、本実施例に係る画像形成装置１００は、着脱自在に構成されたプロセスカートリッジ１を備えている。即ち、プロセスカートリッジ１は、所定の着脱方向に沿って装置本体１００ａに挿入、取外しすることができる。

【0019】

プロセスカートリッジ１は、現像手段である現像ユニット２（現像装置）と、感光ドラムユニット３により形成される。感光ドラムユニット３は、像担持体としての感光体１１、感光体を帯電する帯電手段としての帯電ローラ２１、感光体のクリーニング手段としてのクリーニングブレード６１と、から成る。

【0020】

なお、感光体１１の周囲には、帯電ローラ２１、現像ユニット２に取り付けられた現像剤（Ｔ）としてのトナーを担持し感光体１１の表面に形成された静電潜像を現像剤により現像するための現像ローラ４１が設けられている。また、感光体１１の周囲には、さらに感光体１１上のトナーを記録材Ｒに転写する転写ローラ５１、記録材Ｒに転写されずに感光体１１上に残留した転写残留トナーをクリーニングするためのクリーニングブレード６１が設けられている。

【0021】

また、現像ユニット２（現像装置）において、現像ローラ４１の周囲には、現像ローラへのトナーの供給、剥ぎ取りを行うトナー供給ローラ４２が配置されている。また、現像ユニット２には、現像ローラに供給されたトナーを所望のトナー量（コート層の厚み）に規制すための（トナー量）規制部材としての現像ブレード４３が配置されている。

【0022】

そして、トナーによって形成され記録材Ｒに転写されたトナー像は、定着器７１を通過する際に所定の圧と熱が加えられることで、記録材Ｒに定着される。

【0023】

なお、転写ローラ５１や帯電された感光体１１に対し画像データに対応した静電潜像を形成させるためのレーザ露光ユニット３１も画像形成装置１００の装置本体１００ａに取り付けられている。

【0024】

また、画像形成装置１００には、帯電ローラ２１、現像ローラ４１、現像ブレード４３、トナー供給ローラ４２、転写ローラ５１のそれぞれに所定の電圧を印加するための電源（図示しない）が取り付けられている。

【0025】

＜画像形成動作＞
次に、図２を参照して、本実施例の画像形成装置における画像形成動作について詳細に説明する。

【0026】

本実施例では、画像形成動作が開始されると、感光体１１は、感光体駆動モーター（図示しない）にて方向Ｒｄに回転駆動される。なお、回転駆動された感光体１１の表面速度は、１８０ｍｍ／ｓｅｃである。

【0027】

感光体１１は、アルミニウム等からなる導電性の芯金上に、電荷発生層を形成し、その上層に電荷輸送層を形成した、所謂有機感光体である。本実施例では、電荷輸送層の層厚は、２３μｍである。

【0028】

感光体１１に当接された帯電ローラ２１は、円筒状の導電性の支持体表面を規定の抵抗層で覆ったローラであり、導電性支持体の円筒両端部をバネ加圧されることで、感光体１１の回転に伴って従動回転を行う。なお、帯電ローラ２１には、感光体表面を帯電するために帯電用電源（図示しない）から所定のタイミングで負電圧－１１００Ｖが印加され、感光体１１上は一様に負帯電され、「暗部電位」として－５００Ｖになる。

【0029】

なお、帯電された感光体１１を露光するレーザ露光ユニット３１は、画像データに応じて、レーザビームを用いて感光体１１に主走査方向（感光体回転軸方向）に露光行う。また副走査方向（感光体表面回転移動方向）にもタイミングを合わせ、露光を行うことで「静電潜像」が形成される。露光された画像形成部（静電潜像形成部）には、「明部電位」として－１００Ｖになる）。

【0030】

本実施例では、現像ユニット２（現像装置）に取り付けられた現像ローラ４１は、画像形成時に感光体１１と接触し、形成された静電潜像に対し現像動作を行う。なお、現像ローラ４１には、現像ローラ４１用電源（図示なし）から現像電圧として－３５０Ｖが印加され、感光体１１との電位差によってトナーを現像ローラから感光体へ転移させ、静電潜像をトナーにより可視化する。

【0031】

本実施例では、現像ローラ４１は感光体と逆方向に回転し、その表面速度は感光体の表面速度に対し１．４倍の速度で回転している。

【0032】

現像ローラ４１により感光体１１上に可視化（現像）されたトナー像は、転写ローラ５１の接触部に送られ、タイミングを合わせて搬送されてくる記録材Ｒ上に転写される。なお、本実施例では、転写ローラ５１と感光体１１との間には、転写電源（図示しない）により転写ローラ５１に転写バイアスとして１０００Ｖが印加されている。

【0033】

続いて、トナー像が転写された記録材Ｒは、定着装置７１に送られる。定着装置７１において、記録材Ｒに熱及び圧力が加えられ、転写されたトナー像は記録材Ｒに定着される。

【0034】

一方、転写部で転写されなかった転写残留トナーは、クリーニングブレード６１により取り除かれる。クリーニングブレード６１は、その自由端が感光体１１の回転方向Ｒｄの上流側に向けて延びるように（「カウンター方向」に）取り付けられている。そして、カウンター方向に取り付けられたクリーニングブレード６１の自由端に適切な当接圧をもって感光体１１に当接させることで、転写残留トナーを感光体１１から取り除くことができる。そして、感光体１１表面は、トナー等ない（取り除いた）状態で再び帯電ローラ２１により帯電される。

【0035】

このような工程を繰り返すことで、記録材Ｒへのトナー像が形成される。一方、クリーニングブレード６１により感光体１１から取り除かれたトナーは廃トナー収容室６２に収容される。本実施例では、転写残留トナーを極力少なくするために、直径１００ｎｍ程度の円形のシリカをトナーに外添し、トナー（像）の転写性の向上を図っている。これにより、トナーの母体（トナー母粒子）と感光体１１との接触を適切に妨げで、感光体１１表面上のトナー付着力積極的に制御し、転写性が向上している。

【0036】

＜現像ユニット＞
次に、本実施例の現像ユニット２（現像装置）について詳細に説明する。

【0037】

図２に示すように、本実施例の現像ユニット２（現像装置）は、現像容器（枠体）４０を備え、現像ローラ４１（現像剤担持体）及びトナー供給ローラ４２が回転可能なように現像容器（枠体）４０に支持されている。なお、現像ローラ４１は、トナーを外周面に担持可能なように円筒状に形成されている。

【0038】

トナー供給ローラ４２は、現像ローラ４１の外周面と接触するように配置されている。トナー供給ローラ４２によって、現像ローラ４１にトナーが供給され、現像ローラ４１の表面上にトナーが担持される。

【0039】

現像ローラ４１とトナー供給ローラ４２の回転方向は、図２中の矢印Ｒｂ、Ｒｃに示されるように同一方向（接触部分の周面では逆方向）である。現像ローラ４１は、金属芯金の周囲に所定の体積抵抗を持つ導電性弾性ゴム層を設けたものであり、更に表面に所定の表面粗さを有するようにしている。

【0040】

トナー供給ローラ４２は、金属芯金の周囲に発泡ウレタン層を設けたものであり、また体積抵抗を所望の値に調整している。この発泡ウレタン層の表層では、発泡セルが開口されており、トナーを保持・搬送し易くなっている。

【0041】

本実施例の現像ブレード４３（規制部材）は、可撓性を有する弾性板（例えば、ＳＵＳ板）で構成され、その一端４３１が現像容器（枠体）４０に固定され、他端４３２が自由端となり、現像ローラ４１の表面との間に当接ニップＮを形成するように配置される。

【0042】

トナー供給ローラ４２より現像ローラ４１に供給されたトナーは、現像ブレード４３の自由端（４３２）により現像ローラ４１上でほぼ均一なトナーコート層（図示しない）が形成される。

【0043】

そして、トナーコート層は、現像ブレード４３の自由端（他端４３２）に近い板面（Ｚ１０、Ｚ２０）と、現像ローラ４１の導電性弾性ゴム層の表面とで摺擦するように配置されている。このため、トナーコート層の形成と同時にトナーが摩擦帯電されトリボが付与される。なお、本実施例では、現像ブレードは、ＳＵＳ材を用いて構成されている。

【0044】

現像ユニット２中のトナーが外に漏れないように、現像容器（枠体）４０には漏れ防止用のシート４４が張り付けられ、シート４４と現像ローラが適切な状態で当接することで現像容器内のトナーが容器外へ漏れ出ることを防止している。シート４４は、可撓性を持ったシートであり、本実施例では、材質がＰＰＳ樹脂で厚みは６０μｍのシートを採用し、トナーが容器外へ漏れ出ない程度の当接圧で取り付けている。

【0045】

本実施例では、トナーは、中心トナー粒径が７．０μｍであり、外添剤としてシリカを用いているものを使用している。シリカを外添することで、トナーの流動性を確保し、カートリッジの長寿命と品質の維持を達成しやすくしている。なお、トナーの流動性に関して、本実施例では、ホソカワミクロン株式会社製のパウダーテスタＰＴ－Ｘを用いて測定を行った。本実施で採用するトナーの流動性は５０であった。

【0046】

＜コート層と規制部材の関係＞
次に、図１、図３、図４を用いて、本実施例の現像ブレード４３（規制部材）、および、トナーコート層と規制部材の関係について詳細に説明する。

【0047】

図１は、本実施例の画像形成装置に使用される現像ブレード４３と現像ローラ４１が当接する状態を示す（現像ローラの回転軸線に直交する）断面概念図である。図３は、本実施例の現像ブレードの断面概念図である。図４は、本実施例の現像ブレードの変形形態を示す断面概念図である。

【0048】

図１または図３に示すように、本実施例では、現像ブレード４３は、現像ローラ４１に当接し現像ローラ４１との間で当接ニップＮを形成する他端４３２に当接部ＣＰを備えている。なお、現像ブレード４３の他端４３２は、現像ローラ４１の回転方向Ｒｂの上流側に延びるように現像容器４０（枠体）に取付けられている。

【0049】

本実施例では、当接部ＣＰにおいて、現像ローラ４１の回転方向Ｒｂにおける現像ローラ４１に対する圧力分布の最大値（当接ピーク圧部Ｐ１）を示す位置Ｏを基準位置とする。このとき、当接部ＣＰにおいて、基準位置よりも上流側に位置する第１領域Ｚ１の表面粗さは、基準位置よりも下流側に位置する第２領域Ｚ２の表面粗さよりも小さい。

【0050】

なお、本実施例では、当接部ＣＰは、当接ニップＮを形成する第１の面部Ｚ１０と、回転方向Ｒｂにおいて第１の面部より下流側に位置し第１の面部に繋ぐと共に当接ニップを形成する第２の面部Ｚ２０とを有している。第１の面部Ｚ１０および第２の面部Ｚ２０は、共に平面（Ｚ１ｐ、Ｚ２ｐ）である。第１領域Ｚ１は第１の面部Ｚ１０（Ｚ１ｐ）に形成され、第２領域Ｚ２は第２の面部Ｚ２０（Ｚ２ｐ）に形成されている。

【0051】

より具体的には、現像ローラ４１の表面は、回転方向Ｒｂに沿って（回転）移動する。現像ローラ４１の表面上に担持されたトナーコート層（厚み）の制御（量の規制）は、主に現像ブレード４３と現像ローラ４１とが当接する当接ニップＮ内において最大値となる位置Ｏ（当接ピーク圧部）によって行われる。

【0052】

ピーク圧は、当接ニップＮ内で現像ブレード４３の角度や曲率が最も小さくなる部分に形成される。例えば、図１において、現像ブレード４３の当接部ＣＰは、二つの平面（Ｚ１０、Ｚ２０）が交差する角位置Ｏ点でピーク圧を形成されるように設定される。

【0053】

当接ニップＮ内で現像ブレード４３の角度が変わらないとき（例えば、当接ニップ内の現像ブレードの当接面が平面の時や、当接面の曲率がほぼ変わらないとき）は、当接ニップＮの真ん中でピーク圧が形成される。即ち、図１には、当接ニップＮ内で現像ブレード４３の角度が変わらないとき（当接ニップ内の現像ブレードの当接面が平面の時）のピーク圧の位置を示している。

【0054】

一方、図４に示す変形形態では、当接ニップＮ内で、曲率か変化するような現像ブレード４３の場合では、その曲率が最も小さくなる部分（位置Ｏ）でピーク圧が形成される。即ち、図４に示す構成では、当接ピーク圧部Ｐ１（基準位置）は曲率が最も小さくなる位置（Ｏ）に形成されている。

【0055】

本実施例では、現像ブレードの当接圧は、２０ｇｆ／ｃｍ程度で設定している。

【0056】

次に、本実施例の当接ニップＮにおける現像ブレード４３の表面粗さの制御について説明する。

【0057】

図１に示すように、本実施例では、当接部ＣＰの表面粗さは、当接ピーク圧部が発生する位置（Ｏ位置）を境に、上流側の第１領域（Ｚ１）と下流側の第２領域（Ｚ２）とで異なるものに設定されている。

【0058】

具体的に、図１に示すように、本実施例では、当接部ＣＰは、複数（二つ）の平面部から構成され、当接ピーク圧部の位置（Ｏ位置）は、当接ニップＮ内で、交差する平面からなる角度が最も小さくなる位置である。なお、図４の変形例に示すように、当接部ＣＰが平面部ではなく、曲面部で構成された場合では、当接ピーク圧部の位置は、曲率が最も小さくなる位置（Ｏ位置）となる。

【0059】

より具体的に、本実施例では、図１に示すように、第１の面部Ｚ１０と第２の面部Ｚ２０とで粗さを変えており、第１の面部Ｚ１０のほうが第２の面部Ｚ２０よりも粗さを小さくしている。ここで、第１の面部Ｚ１０、第２の面部Ｚ２０は、現像ブレードの当接部ＣＰを構成する二つの平面である。第１領域Ｚ１、第２領域Ｚ２は、当接ニップＮ内に位置する部分であり、第１領域Ｚ１は、第１の面部Ｚ１０の一部であり、第２領域Ｚ２は、第２の面部Ｚ１０の一部である。

【0060】

第１の面部Ｚ１０の粗さを小さくしている理由は、現像ブレードに起因する「縦スジ」という画像不良を抑制するためである。

【0061】

つまり、第１の面部Ｚ１０は、トナー規制量（コート層の厚み）を制御するために、当接ピーク圧部に入るまでの（直前の）接触面であり、ピーク圧部ＣＰへ至るまでにトナーが第１の面部Ｚ１０に沿って現像ローラの回転軸方向（長手方向）に移動する。第１の面部Ｚ１０の表面状態（特に、粗さ）によって、ピーク圧部ＣＰに到達するトナー量が現像ローラの回転軸方向（長手方向）の全域に渡って均一になれない場合がある。

【0062】

この場合、当接ピーク圧部Ｐ１（規制）直前のトナー量が長手方向で異なり、当接ピーク圧部Ｐ１を通過（規制）後のトナー量（コート層の厚み）も長手方向で異なる。これに起因して「縦スジ」状の画像不良が発生する。以上の理由から、本実施例では、当接ピーク圧部Ｐ１に至るまでにトナー量を長手方向でより均一になるように、第１の面部Ｚ１０の粗さを相対的に小さくしている。

【0063】

一方、第２の面部Ｚ２０を第１の面部Ｚ１０よりも粗らしているのは、摩擦帯電によりトナーにトリボを付与するためである。

【0064】

トナーへのトリボ（電荷）付与は、ピーク圧部ＣＰでトナー量（コート層の厚み）が規制された後に、現像ブレードとの接触により摩擦帯電で実現される。従って、第２の面部Ｚ２０との接触する機会を積極的に設けるために、第２の面部Ｚ２０の粗さを相対的に大きく設定している。

【0065】

粗さが小さい場合には、第２の面部Ｚ２０でトリボの付与が十分に行われない可能性がある。特に、トリボを持ちにくい温度、湿度が共に高い環境（例えば温度３２度、湿度８０％以上）で使用する場合には、トリボの付与が十分でないとき、現像ブレード４３や、漏れ防止用のシート４４に「トナー溜まり」現象が発生することがある。

【0066】

「トナー溜まり」の発生する要因の一つは、トナーのトリボが低下していると考えられる。つまり、トナーのトリボが低いと、現像ローラとの静電的な付着力が小さくなり、現像ローラと接触する他の部材上への付着をしやすくなり、トナー溜まりが発生する。

【0067】

この場合、付着力が不足で、規制後のトナーコート層が現像ローラの表面から落下（以下、「コート層落下」とも言う）し、画像不良を引き起こす可能性がある。また、他の部材への付着によりトナー溜まりが多く発生した場合、カートリッジを交換する際、装置本体からカートリッジを取り出すとき、付着されたトナーの飛散による汚染が発生する可能性がある。そのため、本実施例では、第２の面部Ｚ２０の粗さを相対的に大きくし、トナーのトリボを適正な値にしておく必要がある。

【0068】

このように、本実施例では、当接ニップＮ内での当接ピーク圧部Ｐ１（角度や曲率が最小となる部分）を境として、当接部ＣＰの表面粗さを制御する。即ち、現像ローラの回転方向Ｒｂの上流側の粗さを小さくし（第１の面部Ｚ１０の粗さを小さく）、下流側の粗さを上流側の粗さより大きく（第２の面部Ｚ２０の粗さを大きく）する。これにより、上記した「縦スジ」現象の発生の抑制しつつ適正なトリボをトナーへ付与することによってコート層落下や、トナー溜まりによる汚染等の抑制することができる。

【0069】

言い換えると、当接ニップＮのうち、当接ピーク圧部Ｐ１が設定された位置（Ｏ位置）より上流側の第１領域Ｚ１において、表面粗さが相対的に小さくする。これにより、現像剤がより現像剤担持体の軸方向（長手方向）に移動しやすくなり、現像剤コート層（厚）の長手方向の均等化が促進される。

【0070】

同時に、当接ピーク圧部Ｐ１が設定された位置（Ｏ）より下流側の第２領域Ｚ２において、表面粗さが相対的に大きくすることにより、現像剤に対する摩擦帯電作用が促進されやすくなる。この結果、当接ニップＮ内の当接部ＣＰの表面粗さを制御することにより、現像剤量（現像剤コート層）の長手方向の均一性の向上、および、現像剤コート層に含まれる現像剤粒子の帯電性の向上が両立しやすくなる。

【0071】

＜評価＞
次に、本実施例の現像ブレードを用いて、以下の実験により性能を評価する。

【0072】

図１または図３には、本実施例での現像ブレードの断面形状を示している。

【0073】

本実施例の現像ブレードの自由端の形状は、研磨加工によって作成している。つまり、加工される前に、元々の現像ブレードは、板形状であり、第２の面部Ｚ２０と、第３の面部Ｚ３０は、互いに直交している。第２の面部Ｚ２０と第３の面部Ｚ３０の交点（エッチ部）を所望の角度で研磨加工することで、第１の面部Ｚ１０ならびにＯ点（角部）が形成される。

【0074】

具体的に、本実施例では、図３に示すように、Ｏ点から第３の面部Ｚ３０が存在する平面までの距離Ｌ１を５０μｍとして設定する。また、第３の面部Ｚ３０と第１の面部Ｚ１０の交点（角部）であるＱ点から第２の面部Ｚ２０が存在する平面まで距離Ｌ２を１５μｍとして設定する。Ｌ１、Ｌ２が上記の数値になるように、現像ブレードを構成するＳＵＳ板材の角（エッチ部）を研磨加工している。

【0075】

また、第１の面部Ｚ１０を形成するための研磨粗さを変えることで、当接部ＣＰの形状や粗さを変えて以下の実験を行った。

【0076】

はじめに、第１の面部Ｚ１０の粗さＲｚを変えて縦スジ現象の発生状況を確認した。具体的に、４本の現像ブレードを用意し、それぞれの測定した粗さＲｚは、実験例１では０．１２μｍ、実験例２では０．２１μｍ、実験例３では０．２３μｍ、実験例４では０．７５μｍであった。第２の面部Ｚ２０の粗さＲｚは、いずれも０．７１μｍであった。

【0077】

粗さの測定には、ＫＥＹＥＮＣＥ社製ＶＫ－２００レーザ顕微鏡を用い、対物レンズ２０倍で測定を行った。粗さとしてＲｚを使用することで、トナーと現像ブレードの相対移動する際の抵抗を表すことができる。

【0078】

上記した各実験例の現像ブレードを用い「縦スジ現象」の発生状況、ならびに、高温高湿下での通紙実験を行い「トナー溜まり」の発生状況を検証し、それぞれ評価を行った。各実験例に対する評価結果を表１に示す。

【0079】

【表1】

Ａ：確認されない
Ｂ：極軽微
Ｃ：軽微
Ｄ：通常画像の中で判別できる程度
（Ｅ：画像不良が顕著に現れる）

【0080】

表１から理解できるように、現像ローラの回転方向Ｒｂに対して、当接ピーク圧部Ｐ１の上流側の粗さが縦スジ現象の発生に影響している。本例では、上流側の第１の面部の粗さＲｚを０．２１μｍ以下にすることで、より効果的にスジの発生を抑制することができる。

【0081】

次に、第２の面部Ｚ２０の粗さを変えて、上記同様の実験を行った。なお、第１の面部の粗さは、いずれも０．１２μｍである。

【0082】

【表2】

【0083】

表２から理解できるように、当接ピーク圧部Ｐ１よりも現像ローラの回転方向Ｒｂの上流側の第１の面部Ｚ１０の粗さに対し、下流側の第２の面部Ｚ２０の粗さが小さくなると、トリボの付与性が低下し、トナー溜まりが発生しやすくなる。なお、実験例７から理解できるように、下流側の第２の面部Ｚ２０の粗さが大きくなりすぎても縦スジ現象が発生しやすくなる傾向がある。

【0084】

これは、トリボを付与するためには接触機会を増やす、つまり現像ブレードの粗さを大きくすることが有効ではあるが、粗さが大きくなりすぎると、当接部ＣＰ規制された後のトナーの流れが阻害される可能性もあると考えられる。

【0085】

第２の面部Ｚ２０の粗さＲｚは、トナーの平均粒径の少なくとも半分以下でないと、縦スジが発生しやすくなる可能性が高いことが実験で分かった。本実施例では、第２の面部Ｚ２０の粗さＲｚは、トナーの平均粒径の２０％以下であるに設定することにより、縦スジの発生が効果的に抑制される。

【0086】

本実施例では、トナーの平均粒径（一次平均粒径）は、８．０μｍ以下のものを採用している。特に、本実施例の構成によれば、より小さい粒径のトナー（例えば、粒径が５．０μｍ以下）の現像剤を使用して画像を形成した際、さらにより有利な効果が得られる。即ち、小粒径のトナー粒子であっても、本発明の構成を使用すれば、摩擦帯電による現像剤の帯電量の低下が有効に抑制されつつ、現像ローラ上の現像剤量（コート層）の長手方向の均一性の向上がしやすくなる。

【0087】

上記のように、当接ニップＮ内の当接ピーク圧部Ｐ１を境として粗さを制御し、当接ピーク圧部Ｐ１よりも上流側の第１領域Ｚ１の粗さを下流側の第２領域Ｚ２の粗さよりも小さくすことで、縦スジの発生ならびにトナー溜まりの抑制を両立しやすくなる。

【0088】

また、凝集度が低い（即ち、流動性が高い）トナー（例えば、外添剤としてシリカを表面に十分に含有するトナー粒子）で同様な評価実験を行った。凝集度が低いトナーを用いると、本実施例のうち、実験例（２、３、４、７）では縦スジが発生する第１の面部Ｚ１０の粗さであっても、縦スジの程度が抑制されていることがわかった。

【0089】

これは、凝集度が低いトナーでは、現像ブレードの粗さに対する抵抗が少なくなるため、縦スジの発生要因となる長手方向でのトナー量の差（不均一性）が発生し難いからである。

【0090】

一方、トナーへのトリボ付与に関しては、現像ブレードとの粗さによる抵抗で接触機会が増えトリボの付与が行われるため、ニップ部Ｎでの粗さを大きくする必要がある。

【0091】

つまり、例え、凝集度が低いトナーにおいて、第１の面部Ｚ１０、第２の面部Ｚ２０の粗さの絶対値は変わるものの、第１の面部Ｚ１０の粗さを第２の面部Ｚ２０の粗さよりも小さくすることで、縦スジならびにトナー溜まりを共に抑制しやすくなる。

【0092】

第１の面部Ｚ１０と第２の面部Ｚ２０の表面粗さは、トナーの物理的性質に合わせて適宜に調整されるが、本発明のようは関係を保つことで、画像不良が抑制されやすくなる。なお、一般的に、第１の面部Ｚ１０の表面粗さＲｚは、例えば、０．１～１．０μｍの範囲に設定することができる。また、第２の面部Ｚ１０の表面粗さＲｚは、例えば、０．２～２．０μｍの範囲に設定することができる。

【0093】

このように、現像ブレードの当接ニップＮの粗さを、当接ピーク圧部Ｐ１を境界として上流、下流で制御し、上流側の粗さを下流側の粗さよりも小さくすることで画像不良の発生が抑制しやすくなる。特に、本発明の構成によれば、現像ブレードの当接部ＣＰの粗さが大きい場合に発生する縦スジや、小さい場合に発生するとトリボ帯電不足によるコート層落下などを抑制しやすくなる。

【0094】

本発明の構成を以下のように纏めることができる。

【0095】

（１）本発明の現像装置（２）は、枠体（４０）と、枠体に回転可能に支持され、現像剤（Ｔ）を担持する円筒状の現像剤担持体（４１）と、規制部材（４３）と、を備える。規制部材は、一端（４３１）が枠体に固定され、他端（４３２）が現像剤担持体に当接し現像剤担持体との間で当接ニップ（Ｎ）を形成する当接部（ＣＰ）を備える。

【0096】

当接部の、現像剤担持体の回転方向（Ｒｂ）における現像剤担持体に対する圧力分布の最大値を示す位置（Ｏ）を基準位置（Ｐ１）としたとき、
当接部の基準位置よりも上流側に位置する第１領域（Ｚ１）の表面粗さは、当接部の基準位置よりも下流側に位置する第２領域（Ｚ２）の表面粗さより小さく、第２領域（Ｚ２）の表面粗さ（Ｒｚ）は、現像剤に含まれるトナー粒子の平均粒径の２０％以下である。

【0097】

これにより、当接ニップのうち、当接ピーク圧が設定された位置（ピーク圧部）より上流側の第１領域において、表面粗さが相対的に小さく現像剤がより現像剤担持体の軸方向（長手方向）に移動しやすくなる。そして、現像剤コート層（厚）の長手方向の均等化も促進される。同時に、当接ピーク圧が設定された位置より下流側の第２領域において、表面粗さが相対的に大きく現像剤に対する摩擦帯電作用が促進される。

【0098】

この結果、当接ニップ内の当接部の表面粗さを制御することにより、帯電性の低下を抑制しつつ、長手方向における現像剤コート量の均一性を高めやすくなる。

【0099】

（２）本発明の現像装置では、当接部（ＣＰ）は、当接ニップ（Ｎ）を形成する第１の面部（Ｚ１０）と、回転方向において第１の面部より下流側に位置し第１の面部に繋ぐと共に当接ニップを形成する第２の面部（Ｚ２０）と、を有することができる。第１領域（Ｚ１）を第１の面部（Ｚ１０）に形成し、第２領域（Ｚ２）を第２の面部（Ｚ２０）に形成することができる。

【0100】

即ち、当接部ＣＰには、複数の面部を備えることができる。また、回転方向Ｒｂにおいて、当接ピーク圧部Ｐ１に隣り合う二つの面部について、当接ピーク圧部Ｐ１より上流側の第１の面部Ｚ１０の少なくとも一部に第１領域Ｚ１を形成し、下流側の第２の面部Ｚ２０の少なくとも一部に第２領域Ｚ２を形成してもよい。

【0101】

（３）本発明の現像装置では、第１の面部（Ｚ１０）および第２の面部（Ｚ２０）を、共に平面で構成してもよい。

【0102】

なお、共に平面である第１の面部と第２の面部が結合する部分（角）に対して、適宜に面取り加工を及ぼすこともできる。

【0103】

（４）本発明の現像装置では、第１の面部（Ｚ１０）と第２の面部（Ｚ２０）を、変曲点を有さない一つの曲面（ＣＳ）で構成してもよい。

【0104】

なお、曲面（ＣＳ）は、異なる曲率半径を持つ複数の曲面を繋いで形成してもよい。

【0105】

（５）本発明の現像装置では、第１領域（Ｚ１）の表面粗さ（Ｒｚ）は、０．２１μｍ以下であることが好ましい。

【0106】

これにより、当接ニップにおいて、長手方向における現像剤の移動がより容易になり、コート層の均一性がより促進される。

【0107】

（６）本発明の現像装置では、トナー粒子の粒径は、平均粒径が８．０μｍ以下の球形トナー粒子であることが好ましい。

【0108】

これにより、当接ニップにおいて、より効果的に現像剤を摩擦帯電することができる。

【0109】

（７）本発明の現像装置では、規制部材（４３）の他端（４３２）を、現像剤担持体（４１）の回転方向（Ｒｂ）の上流側に延びるように枠体（４０）に取付けることができる。

【0110】

規制部材の他端（自由端）を上流側に延びるように取り付ける構成は、下流側に延びるように取り付ける構成に比べ、当接圧がより得られやすくなる。

【0111】

（８）本発明の現像装置では、規制部材（４３）は、金属ブレード（４３ａ）を備えてもよく、金属ブレードのエッジ部（４３ａ１）を研磨加工することにより、当接部（ＣＰ）を形成してもよい。

【0112】

なお、当接部を研磨加工により形成する方法以外に、サンドブラスト処理や、エッチング剤を用いた表面エッチング処理などの方法で、当接部の形状や表面粗さの制御を実現することもできる。

【0113】

（９）本発明の現像装置では、現像装置（２）を、画像形成装置（１００）の装置本体（１００ａ）に着脱可能なように構成してもよい。

【0114】

（１０）本発明の規制部材（４３）は、現像剤を担持する回転可能な現像剤担持体（４１）に当接し、現像剤担持体との間で当接ニップ（Ｎ）を形成可能な当接部（ＣＰ）を備える。また、当接部は、当接ニップを形成する第１平面（Ｚ１ｐ）と、当接ニップを形成し、第１平面と交差すると共に該第１平面に繋ぐ第２平面（Ｚ２ｐ）と、を備える。第１平面は、現像剤担持体の回転方向（Ｒｂ）において第２平面の上流側に位置し、且つ、第１平面（Ｚ１ｐ）の表面粗さは、第２平面（Ｚ２ｐ）の表面粗さよりも、小さい。

【0115】

（１１）本発明のプロセスカートリッジ（１）は、前述する現像装置（２）と、現像剤像を担持する像担持体（１１）と、を備え、画像形成装置（１００）の装置本体（１００ａ）に着脱可能なように構成されている。

【0116】

（１２）本発明の画像形成装置（１００）は、前述する現像装置（２）、または、前述するプロセスカートリッジ（１）と、転写部材（５１）と、を備える。

【符号の説明】

【0117】

２ 現像装置
４０ 枠体
４１ 現像ローラ（現像剤担持体）
４３ 現像ブレード（規制部材）
４３１ （現像ブレードの）一端
４３２ （現像ブレードの）他端
ＣＰ 当接部
Ｎ 当接ニップ
Ｏ （圧力分布の）最大値を示す位置
Ｐ１ 当接ピーク圧部（基準位置）
Ｒｂ （現像ローラの）回転方向
Ｔ トナー（現像剤）
Ｚ１ 第１領域
Ｚ２ 第２領域

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】