層規制部材及びこれを用いた現像装置、画像形成装置
【課題】現像像剤保持体上の非磁性一成分現像剤に対する接触圧を必要最小限に抑え、現像剤の劣化に伴う現像剤の特性変化に拘わらず現像剤保持体上で現像剤層を安定的に規制する。
【解決手段】層規制部材１０として、現像容器３側に支持され、当該支持部位１１ａから現像剤保持体４の現像剤搬送方向に対向して延び、現像剤保持体４に弾性変形した状態で圧接配置されると共に現像剤保持体４との接触部位１１ｂよりも突出する突出部１２を有する板状部材１１と、板状部材１１の現像剤保持体４との接触面とは反対側の面のうち、突出部１２の全部若しくは一部を残した部位に張り出すように設けられ、突出部１２に対して９０度以上の角度θで傾斜する斜面１４を有すると共に当該斜面１４にて突出部１２に乗り上げた現像剤Ｇがせき止められるせき止め部１３と、を備える。
【解決手段】層規制部材１０として、現像容器３側に支持され、当該支持部位１１ａから現像剤保持体４の現像剤搬送方向に対向して延び、現像剤保持体４に弾性変形した状態で圧接配置されると共に現像剤保持体４との接触部位１１ｂよりも突出する突出部１２を有する板状部材１１と、板状部材１１の現像剤保持体４との接触面とは反対側の面のうち、突出部１２の全部若しくは一部を残した部位に張り出すように設けられ、突出部１２に対して９０度以上の角度θで傾斜する斜面１４を有すると共に当該斜面１４にて突出部１２に乗り上げた現像剤Ｇがせき止められるせき止め部１３と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、層規制部材及びこれを用いた現像装置、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来における現像装置としては例えば特許文献１，２に記載のものが既に知られている。
特許文献１には、現像ローラに現像ブレードを当接させる態様で安定したトナーの薄層を得るために、現像ブレードとして、先端を折り曲げて本体部分、折曲げ部及び折曲げ片を形成した金属ばね材から成るものを用い、本体部分と折曲げ片の成す角度を９０度より小さく、０度より大きく設定する技術が開示されている。
特許文献２には、現像剤規制部材と現像剤容器との間のトナーシール性と現像剤規制部材の当接圧安定性の向上を図るために、現像剤規制部材としての弾性部材に、支持部材の近傍位置で現像剤容器に接触する凸部を有し、この凸部としては現像剤担持体の軸線と略平行に延びて形成し、現像剤容器と凸部との接触面での接触状態を工夫した技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−３２３７７８号公報（実施例，図９）
【特許文献２】特開２００３−２１５９１４号公報（発明の実施の形態，図３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする技術的課題は、現像像剤保持体上の非磁性一成分現像剤に対する接触圧を必要最小限に抑え、現像剤の劣化に伴う現像剤の特性変化に拘わらず現像剤保持体上で現像剤層を安定的に規制する層規制部材及びこれを用いた現像装置、画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に係る発明は、静電潜像が保持可能な像保持体に対向して開口し且つ非磁性一成分現像剤を収容する現像容器と、この現像容器の開口に面して回転可能に配置されると共に前記像保持体に対向する現像域まで現像容器に収容された現像剤を保持して搬送する現像剤保持体と、を備えた現像装置に用いられ、前記現像剤保持体に保持された現像剤層を現像域に至る前に規制する層規制部材であって、前記現像容器側に直接若しくは支持部材を介して支持され、当該支持部位から前記現像剤保持体の現像剤搬送方向に対向して延び、現像剤保持体に弾性変形した状態で圧接配置されると共に当該現像剤保持体との接触部位よりも突出する突出部を有する板状部材と、前記板状部材の現像剤保持体との接触面とは反対側の面のうち、当該板状部材の支持部位を除いた部位で且つ前記突出部の全部若しくは一部を残した部位に張り出すように設けられ、前記突出部に対して９０度以上の角度で傾斜する斜面を有すると共に当該斜面にて前記突出部に乗り上げた現像剤がせき止められるせき止め部と、を備えたことを特徴とする層規制部材である。
【０００６】
請求項２に係る発明は、静電潜像が保持可能な像保持体に対向して開口し且つ非磁性一成分現像剤を収容する現像容器と、この現像容器の開口に面して回転可能に配置されると共に前記像保持体に対向する現像域まで現像容器に収容された現像剤を保持して搬送する現像剤保持体と、この現像剤保持体に保持された現像剤層を現像域に至る前に規制する層規制部材と、を備え、前記層規制部材は、前記現像容器側に直接若しくは支持部材を介して支持され、当該支持部位から前記現像剤保持体の現像剤搬送方向に対向して延び、現像剤保持体に弾性変形した状態で圧接配置されると共に当該現像剤保持体との接触部位よりも突出する突出部を有する板状部材と、前記板状部材の現像剤保持体との接触面とは反対側の面のうち、当該板状部材の支持部位を除いた部位で且つ前記突出部の全部若しくは一部を残した部位に張り出すように設けられ、前記突出部に対して９０度以上の角度で傾斜する斜面を有すると共に当該斜面にて前記突出部に乗り上げた現像剤がせき止められるせき止め部と、を備えることを特徴とする現像装置である。
【０００７】
請求項３に係る発明は、請求項２に係る現像装置において、前記せき止め部は、前記板状部材と前記現像剤保持体との接触部位に対応した部位に設けられていることを特徴とする現像装置である。
請求項４に係る発明は、請求項２又は３に係る現像装置において、前記せき止め部は、板状部材とは別体で且つ板状部材に固着されていることを特徴とする現像装置である。
請求項５に係る発明は、請求項２ないし４いずれかに係る現像装置において、前記せき止め部は、前記突出部に対して９０度以上１３５度以下の角度で傾斜する斜面を有することを特徴とする現像装置である。
請求項６に係る発明は、請求項２ないし５いずれかに係る現像装置において、前記せき止め部は、前記板状部材に対して鉛直方向に延びる長さが突出部よりも長く設定されていることを特徴とする現像装置である。
請求項７に係る発明は、請求項２ないし６いずれかに係る現像装置において、前記せき止め部は、前記現像剤保持体の回転軸方向に沿って前記板状部材に連続的又は不連続的に設けられることを特徴とする現像装置である。
請求項８に係る発明は、請求項７に係る現像装置において、前記せき止め部は、前記現像剤保持体の回転軸方向に対して前記板状部材の中央部に位置する部位が他の部位よりも多くの現像剤をせき止めるものであることを特徴とする現像装置である。
請求項９に係る発明は、静電潜像が保持可能な像保持体と、この像保持体に対向して設けられて前記像保持体上の静電潜像を現像する請求項２ないし８いずれかに係る現像装置と、を備えたことを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１に係る発明によれば、現像剤保持体上の非磁性一成分現像剤に対する接触圧を必要最小限に抑え、現像剤の劣化に伴う現像剤の特性変化に拘わらず現像剤保持体上で現像剤層を安定的に規制することができる。
請求項２に係る発明によれば、現像剤保持体上の非磁性一成分現像剤に対する接触圧を必要最小限に抑え、現像剤の劣化に伴う現像剤の特性変化に拘わらず現像剤保持体上で現像剤層を安定的に規制することが可能な現像装置を容易に構築することができる。
請求項３に係る発明によれば、本構成を有さない態様に比べて、現像剤保持体と板状部材との接触部位に対して板状部材による押圧方向成分の増加分を有効に働かせることができる。
請求項４に係る発明によれば、既存の板状部材を利用し、簡単に層規制部材を形成することができる。
請求項５に係る発明によれば、本構成を有さない態様に比べて、突出部を乗り上げた現像剤のせき止め量を多く確保でき、その分、板状部材による押圧方向成分を有効に増加させることができる。
請求項６に係る発明によれば、本構成を有さない態様に比べて、突出部を乗り上げた現像剤のせき止め量を多く確保でき、かつ、斜面への接触面積を広げて当該斜面へ作用する押圧力を増加させることができる。
請求項７に係る発明によれば、本構成を有さない態様に比べて、現像剤保持体と板状部材との接触部位に対して板状部材による押圧方向成分の増加分を連続的又は不連続的に調整することができる。
請求項８に係る発明によれば、本構成を有さない態様に比べて、現像剤保持体と板状部材との接触部位に対して板状部材による押圧方向の増加分を板状部材の中央寄りに多く配分することができ、層規制部材の長手方向中央での浮き上がりを有効に防止することができる。
請求項９に係る発明によれば、現像剤保持体上の非磁性一成分現像剤に対する接触圧を必要最小限に抑え、現像剤の劣化に伴う現像剤の特性変化に拘わらず現像剤保持体上で現像剤層を安定的に規制することが可能な現像装置を含む画像形成装置を容易に構築することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】（ａ）は本発明が適用された現像装置を含む画像形成装置の実施の形態の概要を示す説明図、（ｂ）は（ａ）に示す現像装置で用いられる層規制部材の詳細を示す説明図である。
【図２】（ａ）は新規現像剤の場合における層規制部材による層規制原理を示す説明図、（ｂ）は劣化現像剤の場合における層規制部材による層規制原理を示す説明図である。
【図３】本発明が適用された画像形成装置の実施の形態１を示す説明図である。
【図４】（ａ）は実施の形態１で用いられる現像装置の要部を示す説明図、（ｂ）は現像装置の一要素である層規制部材の構成を示す説明図、（ｃ）は（ｂ）中Ｃ方向から見た矢視図である。
【図５】図４（ａ）に係る現像装置における層規制部材の取付状態及びそのときに作用する押圧力を示す説明図である。
【図６】（ａ）は比較の形態１に係る現像装置における層規制部材の取付状態を示す説明図、（ｂ）は（ａ）に示す層規制部材の取付状態の要部及びそのときに作用する押圧力を示す説明図である。
【図７】（ａ）は現像剤としての現像剤の使用時間ｔと層規制部材押圧力Ｐとの関係を示す説明図、（ｂ）は現像剤の使用時間ｔと層規制部材による現像剤の層規制量Ｑとの関係を示す説明図である。
【図８】（ａ）は層規制部材のせき止め部の配設位置例を示す説明図、（ｂ）は（ａ）における層規制部材のせき止め部の配設位置例とせき止め部に作用する現像剤による押圧力の変化との関係を模式的に示す説明図である。
【図９】（ａ）は比較の形態２に係る現像装置の層規制部材による現像剤としての現像剤の層規制挙動を示す説明図、（ｂ）は現像剤が劣化した場合における層規制部材による現像剤としての現像剤の層規制挙動を示す説明図である。
【図１０】比較の形態３に係る現像装置の層規制部材による現像剤の層規制挙動を示す説明図である。
【図１１】（ａ）は実施の形態２に係る現像装置の要部を示す説明図、（ｂ）は（ａ）中Ｂ方向から見た矢視図である。
【図１２】実施の形態３に係る現像装置の要部を示す説明図である。
【図１３】（ａ）は実施の形態４に係る現像装置の要部を示す説明図、（ｂ）は（ａ）中Ｂ方向から見た矢視図である。
【図１４】（ａ）は実施の形態４に係る現像装置における現像剤の使用時間ｔと層規制部材押圧力Ｐとの関係を示す説明図、（ｂ）は同現像装置における現像剤の使用時間ｔと層規制部材による現像剤の層規制量Ｑとの関係を示す説明図である。
【図１５】（ａ）は実施の形態５に係る現像装置の要部を示す説明図、（ｂ）は（ａ）中Ｂ方向から見た矢視図、（ｃ）は（ａ）中Ｃ方向から見た矢視図である。
【図１６】（ａ）は変形の形態５−１に係る現像装置の要部を示す説明図、（ｂ）は（ａ）中Ｂ方向から見た矢視図である。
【図１７】（ａ）は変形の形態５−２に係る現像装置の要部を示す説明図、（ｂ）は（ａ）中Ｂ方向から見た矢視図である。
【図１８】実施例に係る現像装置において、新規現像剤（New）と劣化現像剤（Aged）とを用いた際に、現像剤としてのトナーへの予圧密応力と現像剤保持体へのトナー付着力との関係を示す説明図である。
【図１９】実施例で使用される現像剤としてのトナーの劣化特性につき、印字枚数と凝集度との関係を調べた結果を示す説明図である。
【図２０】実施例で用いられる層規制部材の板厚変更に伴う撓みと線圧との関係を示す説明図である。
【図２１】実施例に係る現像装置において、新規現像剤（New）と劣化現像剤（Aged）とを用いた際に、せき止め部の傾斜角（９０−θ）と現像剤としてのトナー層厚との関係を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
◎実施の形態の概要
図１（ａ）は本発明が適用された現像装置を含む画像形成装置の実施の形態の概要を示す説明図、同図（ｂ）は現像装置の層規制部材の周辺を示す説明図である。
同図において、画像形成装置は、静電潜像が保持可能な像保持体１と、この像保持体１に対向して設けられて像保持体１上の静電潜像を現像する現像装置２と、を備えている。
本実施の形態では、現像装置２は、静電潜像が保持可能な像保持体１に対向して開口し且つ非磁性一成分現像剤Ｇを収容する現像容器３と、この現像容器３の開口に面して回転可能に配置されると共に前記像保持体１に対向する現像域まで現像容器３に収容された現像剤Ｇを保持して搬送する現像剤保持体４と、この現像剤保持体４に保持された現像剤層を現像域に至る前に規制する層規制部材１０と、を備え、前記層規制部材１０は、前記現像容器３側に直接若しくは支持部材を介して支持され、当該支持部位１１ａから前記現像剤保持体４の現像剤搬送方向に対向して延び、現像剤保持体４に弾性変形した状態で圧接配置されると共に当該現像剤保持体４との接触部位１１ｂよりも突出する突出部１２を有する板状部材１１と、前記板状部材１１の現像剤保持体４との接触面とは反対側の面のうち、当該板状部材１１の支持部位１１ａを除いた部位で且つ前記突出部１２の全部若しくは一部を残した部位に張り出すように設けられ、前記突出部１２に対して９０度以上の角度θで傾斜する斜面１４を有すると共に当該斜面１４にて前記突出部１２に乗り上げた現像剤Ｇがせき止められるせき止め部１３と、を備える。
【００１１】
このような技術的手段において、本願は、非磁性一成分現像剤を用い、現像剤保持体４に対して保持搬送する態様を前提とする。
ここでいう非磁性一成分現像剤Ｇとしては、図１（ｂ）に示すように、非磁性トナーＴに流動性や帯電性を付与するための外添剤Ｍを添加付与したものを想定する。このような現像剤Ｇを長期に亘って使用すると、前記外添剤ＭがトナーＴに埋没したり、剥がれたりすることに起因して現像剤Ｇが劣化し、現像剤Ｇの流動性や帯電性が損なわれる事態が生ずる。
本実施の形態では、このような現像剤Ｇの劣化に伴って、所定圧で押圧されている層規制部材１０を通過する現像剤量（現像剤層厚）が変化することを少なく抑えることを狙いとする。
また、現像装置２としては、現像容器３、現像剤保持体４及び層規制部材１０を構成要素として備えていればよいが、これに限られるものではなく、現像剤保持体４へ現像剤Ｇを供給する供給部材や、現像容器３と現像剤保持体４との間からの現像剤Ｇの漏れを抑える封止部材などの他の機能部材を付加してもよいことは勿論である。
【００１２】
また、板状部材１１は、支持部位１１ａから現像剤保持体４の現像剤搬送方向に対向する方向に延びるもので、現像剤保持体４に対して弾性変形した状態で接触し、かつ、現像剤保持体４との接触部位１１ｂよりも突出する突出部１２を有するものであればよい。
そして、突出部１２は、現像剤保持体４との間に空間部を確保するもので、現像剤保持体４に保持された現像剤Ｇを空間部に相当する量だけ取り込んだ後に板状部材１１と現像剤保持体４との接触部位１１ｂに案内するため、規制される現像剤層が安定する。
更に、せき止め部１３は突出部１２に対して９０度以上の角度θだけ傾斜した斜面１４を有するものであればよいが、ここでいう斜面１４の角度条件は、少なくとも層規制部材１０単体で満たしていればよい。例えばせき止め部１３の斜面１４が突出部１２に対して９０度傾斜している態様でも、現像剤保持体４に対して板状部材１１を弾性変形した状態で圧接配置されると、板状部材１１の弾性変形に伴って突出部１２も追従変位する。このため、せき止め部１３の斜面１４は追従変位した突出部１２から９０度傾斜することになり、斜面１４に作用する押圧力Ｓのうち板状部材１１による押圧方向成分Ｆａが生じ、板状部材１１による弾性変形に伴う層規制圧Ｆｂに加えて板状部材１１による押圧力が増加する。尚、図中Ａは層規制部材１０と現像剤保持体４との接触部位１１ｂにおける接線に対する法線、Ｂはせき止め部１３の斜面１４に沿った傾斜方向に延びる傾斜線である。
【００１３】
ここで、仮に、せき止め部１３が突出部１２に対して９０度未満傾斜した斜面１４を有する態様では、せき止め部１３の斜面１４に作用する押圧力Ｓのうち板状部材１１による押圧方向成分Ｆａは負の方向（板状部材１１を持ち上げる方向）に働く可能性が高く、板状部材１１による押圧力Ｓを減少させる懸念がある。
また、せき止め部１３は、板状部材１１の突出部１２に乗り上げた現像剤Ｇをせき止めたときにその斜面１４に作用する押圧力Ｓのうち板状部材１１による押圧方向成分Ｆａを増加させる働きを奏するものであれば、板状部材１１と一体的に形成してもよいし、板状部材１１とは別体で板状部材１１に接着その他で固着してもよいし、あるいは、板状部材１１とは別体で且つ現像容器３側に直接又は支持部材を介して支持したものを前記板状部材１１に対して所定の位置関係で接触配置する態様など適宜選定して差し支えない。
【００１４】
次に、現像剤の使用履歴がせき止め部１３の働きに伴う現像剤の挙動にどのように影響するかについて説明する。
新規な現像剤Ｇでも、少し劣化した現像剤Ｇでも、せき止め部１３は、図２（ａ）（ｂ）に示すように、突出部１２に乗り上げた現像剤Ｇをせき止めるものであるが、図１（ｂ）に示すように、現像剤Ｇが劣化してくると、トナーＴに対して外添剤Ｍが剥がれたり埋没したりするため、現像剤Ｇの嵩密度が高くなるばかりか、トナーＴ相互が付着し易くなり、現像剤Ｇの凝集度が高くなると共に現像剤保持体４への現像剤Ｇの付着力も増加する。
このため、例えば図２（ａ）に示すように、新規現像剤の場合には、現像剤保持体４への現像剤Ｇの付着力Ｗはそれほど大きくはなく、層規制部材１０の圧接配置に伴う層規制圧Ｆｂに加えて、層規制部材１０の突出部１２に乗り上げる現像剤量に伴ってせき止め部１３の斜面１４に作用する押圧力Ｓ（図１（ｂ）参照）のうち板状部材１１による押圧方向成分Ｆａが作用し、層規制部材１０による押圧力がＦａ＋Ｆｂの合力として与えられる。
しかしながら、現像剤の使用履歴に伴って新規現像剤から次第に劣化現像剤へと変化していくと、図２（ｂ）に示すように、層規制部材１０の圧接配置に伴う層規制圧Ｆｂは変化しないが、現像剤保持体４への現像剤Ｇの付着力Ｗ’（＞Ｗ）が増加し、層規制部材１０の接触部位１１ｂを通過しようとする現像剤量が増加すると共に、層規制部材１０の突出部１２に乗り上げる現像剤量も増加することから、せき止め部１３の斜面１４に作用する押圧力Ｓ（図１（ｂ）参照）が増加し、現像剤Ｇの劣化に伴って、前記押圧力Ｓのうち板状部材１１による押圧方向成分Ｆａ’（＞Ｆａ）が増加する。このため、層規制部材１０による押圧力がＦａ’＋Ｆｂの合力として与えられる。
このため、新規現像剤の使用開始時に層規制部材１０の板状部材１１の押圧設定（弾性変形の程度）を予め初期調整しておけば、現像剤の長期使用に伴って現像剤が劣化し、層規制部材１０の板状部材１１と現像剤保持体４との接触部位１１ｂを通過する現像剤量が増加しようとしても、せき止め部１３の作用によって板状部材１１の押圧力が増加することから、板状部材１１と現像剤保持体４との接触部位１１ｂを通過しようとする現像剤量は抑えられ、その分、せき止め部１３がない態様に比べて、層規制部材１０により規制される現像剤層は安定したものとして得られる。
【００１５】
次に、本実施の形態で用いられるせき止め部１３の代表的態様又は好ましい態様について説明する。
せき止め部１３の配設箇所については、板状部材１１と現像剤保持体４との接触部位１１ｂに対応した部位に設けられる態様が好ましい。
本態様では、せき止め部１３の斜面１４に作用する押圧力Ｓのうち板状部材１１による押圧方向成分Ｆａが直接現像剤保持体４と板状部材１１との接触部位１１ｂに働くことから、層規制部材１０による押圧力Ｓが直接的に作用する点で好ましい。
また、せき止め部１３の好ましい構成例としては、板状部材１１とは別体で且つ板状部材１１に固着されている態様が好ましい。ここで、板状部材１１への固着方法は接着、溶着など適宜選定して差し支えない。
更に、せき止め部１３の斜面１４については、突出部１２を乗り越えた現像剤量を多く確保し、かつ、斜面１４に作用する押圧力Ｓを大きくするという観点からすれば、突出部１２に対して９０度以上１３５度以下の角度θで傾斜する斜面１４とする態様や、せき止め部１３のうち板状部材１１に対して鉛直方向に延びる長さが突出部１２よりも長く設定されている態様が好ましい。
【００１６】
また、せき止め部１３の代表的態様としては、現像剤保持体４の回転軸方向に沿って板状部材１１に連続的又は不連続的に設けられていればよい。ここで、「連続的」とは板状部材１１の長手方向に沿ってせき止め部１３を連続した状態で設けた態様を意味し、「不連続的」とは板状部材１１の長手方向に沿ってせき止め部１３を部分的に一若しくは複数設けた態様を意味する。
更に、せき止め部１３を不連続的に設けた態様にあっては、現像剤保持体４の回転軸方向に対して板状部材１１の中央部に位置する部位が他の部位よりも多くの現像剤Ｇをせき止めるものである態様が好ましい。
せき止め部１３が不連続的である態様では、例えば板状部材１１の中央部だけに設けてもよいし、板状部材１１の中央部に中央せき止め部を設けると共にこの中央せき止め部を挟んだ両側に側方せき止め部を設け、突出部１２に対する配設位置、斜面１４の傾斜角、斜面１４の鉛直方向長さなどを調整することで、側方せき止め部に比べて中央せき止め部による現像剤のせき止め量を多く確保するようにすればよい。
【００１７】
以下添付図面に示す実施の形態に基づいて本発明をより詳細に説明する。
◎実施の形態１
＜画像形成装置の全体構成＞
図３は本発明が適用された画像形成装置の実施の形態１の全体構成を示す説明図である。
同図において、画像形成装置は、静電潜像が保持可能な感光体などの像保持体２０と、この像保持体２０に対応して設けられて像保持体２０上の静電潜像を現像する現像装置３０と、を備えている。
尚、像保持体２０上の静電潜像は、例えば感光体などの像保持体２０を帯電する帯電装置と、この帯電装置にて帯電された像保持体２０に対して静電潜像を書き込む潜像書込装置とにより形成される。また、像保持体２０上の静電潜像は、現像装置３０により現像された後、図示外の転写媒体（記録材や静電転写部材など）に転写され、像保持体２０上の残留現像剤は図示外の清掃装置にて清掃される。
【００１８】
＜現像装置＞
本実施の形態において、現像装置３０は、像保持体２０に対向して開口し且つ非磁性一成分現像剤Ｇが収容される現像容器３１と、この現像容器３１の開口部３１ａに面して回転可能に設けられ且つ現像剤Ｇを保持して搬送する現像ロール３２と、現像容器３１内で現像ロール３２に隣接して回転可能に設けられ且つ現像容器３１内の現像剤Ｇを現像ロール３２に供給する現像剤供給ロール３３と、現像容器３１内に回転可能に設けられ且つ現像剤Ｇを撹拌しながら現像剤供給ロール３３側に搬送する撹拌部材３４と、像保持体２０と現像ロール３２との対向部に対応する現像域ｍ（像保持体２０上の静電潜像を現像する領域に相当）よりも現像ロール３２の回転方向上流側で、かつ、現像剤供給ロール３３と現像ロール３２との供給域ｎよりも現像ロール３２の回転方向下流側に設けられ、現像ロール３２に供給された現像剤層を規制する層規制部材３５と、現像容器３１の開口部３１ａ下縁と現像ロール３２との間に設けられ、現像容器３１内の現像剤Ｇの漏れを気密に塞ぐ弾性部材からなる封止部材としてのシール部材３６と、を備えている。
そして、本実施の形態では、現像ロール３２には現像バイアス電源３７が接続され、現像ロール３２に現像バイアスを印加することで、像保持体２０と現像ロール３２との現像域ｍに現像剤Ｇによる現像作用が発揮されるように現像電界を形成するようになっている。また、現像剤供給ロール３３には供給バイアス電源３８が接続され、現像剤供給ロール３３に供給バイアスを印加することで、現像ロール３２と現像剤供給ロール３３との供給域ｎに現像剤Ｇを供給するようになっている。
【００１９】
＜層規制部材＞
本実施の形態において、層規制部材３５は例えばＳＵＳ製の弾性変形可能な板状部材４０を有している。この板状部材４０は、図４（ａ）〜（ｃ）及び図５に示すように、金属製（例えばＳＵＳ製）の予め決められた厚みｄ（例えば０．０７〜０．０９ｍｍ厚）で現像ロール３２の回転軸方向に延びる矩形状薄板からなり、現像ロール３２の回転軸方向に交差する幅方向一端側が現像容器３１の開口部３１ａの上縁部に直接若しくは支持部材を介して固定支持され、当該支持部位４０ａから現像ロール３２の現像剤搬送方向に対向して延び、現像ロール３２に弾性変形した状態で例えば予め決められた層規制圧Ｆｂ（図５中二点鎖線で表記）にて圧接配置されると共に当該現像ロール３２との接触部位（ニップ領域）４０ｂよりも突出する突出部４１を有している。尚、現像ロール３２と層規制部材３５の突出部４１との間には現像剤Ｇを取り込み易くするように間隙部４２が確保されるようになっており、突出部４１の突出寸法は間隙部４２内に取り込むべき現像剤量を踏まえ、例えば０．５〜２ｍｍ等適宜選定して差し支えない。
そして、図４（ａ）〜（ｃ）及び図５に示すように、板状部材４０の現像ロール３２との接触面とは反対側の面のうち、板状部材４０の支持部位４０ａを除いた部位で且つ突出部４１の全部若しくは一部を残す部位にせき止め部４５が設けられている。本例では、せき止め部４５は板状部材４０と一体的に板状部材４０から張り出すように板状部材４０の長手方向全域に亘って形成されており、突出部４１に対して９０度以上の角度θで傾斜する斜面４６を有している。
ここで、図５において、現像ロール３２と層規制部材３５との接触部位Ｄでの接線方向をＣ、同接触部位に対する法線方向をＡ、更に、せき止め部４５の斜面４６の傾斜方向をＢとし、更に、法線方向Ａと接線方向Ｃとで互いに区画される領域を象限（１）〜象限（４）で表示するものとすれば、突出部４１が象限（１）に位置すると共にせき止め部４５が象限（２）に位置するように配置されている。
更に、本例では、せき止め部４５は現像ロール３２と層規制部材３５との接触部位Ｄに対応した箇所に設けられている。また、本例では、せき止め部４５の法線方向Ａに張り出す寸法は突出部４１の突出寸法より短く設定されているが、突出部４１に乗り上げる現像剤量を多く確保するという観点からすれば、せき止め部４５の法線方向Ａに張り出す寸法を突出部４１の突出寸法以上長く設定するようにしてもよい。特に、突出部４１の突出寸法が短く設定される場合には、せき止め部４５の法線方向Ａに張り出す寸法を突出部４１の突出寸法よりも長く設定することが好ましい。
【００２０】
次に、本実施の形態に係る現像装置の作動につき、主として層規制部材による現像剤の層規制挙動を説明する。
図４（ａ）及び図５において、現像剤供給ロール３３によって現像剤Ｇが現像ロール３２に供給されると、図４（ａ）の矢印Ｊに示すように、現像ロール３２上の現像剤Ｇの一部は層規制部材３５の突出部４１内に取り込まれ、現像ロール３２と層規制部材３５との接触部位Ｄを通過して層規制される。一方、図４（ａ）の矢印Ｉに示すように、現像ロール３２上の現像剤Ｇの残りは層規制部材３５の突出部４１に乗り上げてせき止め部４５に突き当たる。
このような現像剤Ｇの挙動において、図５に示すように、新規現像剤の場合には、現像剤Ｇが現像ロール３２と層規制部材３５との接触部位Ｄを通過するときに、現像ロール３２からの反発力及び現像剤Ｇの凝集力や現像ロール３２への付着力などの合力Ｔと、層規制部材３５による押圧力Ｐ（層規制部材３５による層規制圧Ｆｂ及びせき止め部４５にせき止められた現像剤Ｇによる作用力Ｓの押圧方向成分Ｆａの総和）が層規制部材３５の法線方向Ａにおいて釣り合っている。
そして、現像剤Ｇの使用履歴が進み、現像剤Ｇが次第に劣化してくると、次第に現像剤Ｇの嵩密度が増加し、また、現像剤Ｇの凝集力や付着力も増加し、新規現像剤の場合に比べて、現像ロール３２と層規制部材３５との接触部位Ｄを通過する現像剤量が増加しようとすると共に、層規制部材３５の突出部４１に乗り上げる現像剤量も増加する。
このとき、層規制部材３５を通過しようとする現像剤量の増加に伴って層規制部材３５を持ち上げようとする合力Ｔが新規現像剤の場合に比べて増加しようとするが、層規制部材３５の突出部４１に乗り上げる現像剤量が新規現像剤の場合に比べて増加することから、せき止め部４５にせき止められた現像剤Ｇによる作用力Ｓが大きくなり、その分、この作用力Ｓの押圧方向成分Ｆａが新規現像剤の場合に比べて増加し、層規制部材３５による押圧力Ｐが新規現像剤の場合に比べて増加し、増加した合力Ｔと層規制部材３５による押圧力Ｐとが層規制部材３５の法線方向Ａにおいて釣り合いを保つ。
【００２１】
◎比較の形態１
次に、本実施の形態に係る層規制部材の性能を確認する上で、図６（ａ）（ｂ）に示す比較の形態１に示す層規制部材３５’について説明する。
同図において、層規制部材３５’の基本的構成は、実施の形態１と同様な板状部材４０を有しているが、実施の形態１と異なり、せき止め部４５’の斜面４６’と突出部４１との角度θ’を９０度未満に設定したものである。尚、実施の形態１と同様な構成については実施の形態１と同様な符号を付してここではその詳細な説明を省略する。
本態様では、せき止め部４５’の斜面４６’の傾斜線は、実施の形態１と異なり、象限（１）に配置されるため、層規制部材３５’の突出部４１に乗り上げた現像剤Ｇがせき止め部４５’にせき止められた際に、当該せき止め部４５’への作用力Ｓ’は象限（２）の方向に向かっているため、せき止め部４５’への作用力Ｓ’のうち層規制部材３５の法線方向Ａに沿う成分Ｆｃとしては層規制部材３５’を持ち上げる方向に働いてしまい、層規制部材３５’による押圧力Ｐを減少させる方向に働くことになってしまう。このため、比較の形態１では、実施の形態１に比べて、層規制部材３５’の板状部材４０の板厚として厚い材料を選択し、新規現像剤を使用する初期使用時に層規制部材３５’による層規制圧を大きく設定せざるを得ない。
【００２２】
従って、本実施の形態によれば、新規現像剤を使用して時間ｔの経過に伴って劣化したときに、層規制部材３５の押圧力Ｐがどのように変化するかを調べたところ、図７（ａ）に示す結果が得られた。
同図によれば、使用初期において、層規制部材３５による押圧力をＰ０（層規制部材３５による層規制圧Ｆｂ＋せき止め部４５による押圧方向成分Ｆａ０）と仮定する。
次いで、現像剤Ｇを継続してｔ１まで使用したときには、現像剤Ｇが少し劣化することに伴って、層規制部材３５による押圧力をＰ１とすると、Ｐ１は層規制部材３５による層規制圧Ｆｂ＋せき止め部４５による押圧方向成分Ｆａ１（＞Ｆａ０）の合力に変化する。
更に、現像剤Ｇを継続してｔ２まで使用したときには、現像剤Ｇが更に劣化することに伴って、層規制部材３５による押圧力をＰ２とすると、Ｐ２は層規制部材３５による層規制圧Ｆｂ＋せき止め部４５による押圧方向成分Ｆａ２（＞Ｆａ１）の合力に変化する。
このように、現像剤Ｇを継続して使用し、現像剤Ｇが次第に劣化してくると、現像剤Ｇの劣化に伴って、層規制部材３５を通過しようとする現像剤量が増加しようとするが、せき止め部４５による現像剤Ｇのせき止め作用によってせき止め部４５への作用力Ｓのうち層規制部材３５による押圧方向成分Ｆａが増加することから、層規制部材３５による押圧力Ｐが増加することになり、図７（ｂ）に示すように、現像剤Ｇの使用時間ｔの変化があったとしても層規制部材３５の層規制量Ｑはいずれも略一定に保たれるという挙動が見られる。
【００２３】
＜層規制部材のせき止め部の配置例＞
今、図８に示すように、層規制部材３５の板状部材４０に対し、せき止め部４５を以下に示すＵＡ、ＵＢ、ＵＣの位置に配置し、夫々の配置にあるせき止め部４５による作用力の変化を調べると以下の通りである。
本例では、ＵＡ、ＵＢ、ＵＣは次の態様である。
ＵＡ：現像ロール３２と層規制部材３５との接触部位Ｄよりも突出部４１とは反対側に配置する態様
ＵＢ：現像ロール３２と層規制部材３５との接触部位Ｄに対応して配置する態様
ＵＣ：現像ロール３２と層規制部材３５との接触部位Ｄよりも突出部４１側に配置する態様
ここで、せき止め部４５がＵＡの位置にある場合には、層規制部材３５の突出部４１に乗り上げた現像剤Ｇからせき止め部４５が受ける力は大きくなる。しかしながら、層規制部材３５による現像ロール３２側に向かう押圧方向成分Ｆａは小さい。また、層規制部材３５の剛性が低いとせき止め部４５よりも先端側での撓みを助長する可能性もあり得る。
また、せき止め部４５がＵＢの位置にある場合には、層規制部材３５の突出部４１に乗り上げた現像剤Ｇからせき止め部４５が受ける力は、ＵＡよりは小さく、ＵＣよりは大きいものになる。本例では、層規制部材３５による現像ロール３２側に向かう押圧方向成分Ｆａが他の場合に比べて最大になる。
更に、せき止め部４５がＵＣの位置にある場合には、層規制部材３５の突出部４１に乗り上げる現像剤量が少ないことから、乗り上げた現像剤Ｇからせき止め部４５が受ける力は小さく、これに伴って、層規制部材３５による現像ロール３２側に向かう押圧方向成分Ｆａも小さい。
よって、せき止め部４５として、最も効果が高いのは現像ロール３２と層規制部材３５との接触部位Ｄに対応した部位ＵＢに配置されたときであることが理解される。
但し、せき止め部４５については、どの位置に配置される場合でも、板状部材４０の剛性に合わせてせき止め部４５の位置、高さ、斜面４６の傾斜角度を調整することで、せき止め部４５によるせき止め作用をある程度調整することは可能である。
【００２４】
また、本実施の形態に係る層規制部材の性能を評価する上で、比較の形態２，３に係る層規制部材について説明しておく。
◎比較の形態２
図９（ａ）は比較の形態２に係る層規制部材の概要を示す。
同図において、比較の形態２に係る層規制部材３５’は、実施の形態１に係る層規制部材３５からせき止め部４５を除いた板状部材４０だけの態様である。
本態様では、新規現像剤を初期使用するときには、層規制部材３５’は現像ロール３２に対して板状部材４０の弾性変形に伴う予め定められた層規制圧で押圧されている。このため、現像ロール３２に供給された現像剤Ｇの一部は、矢印Ｊに示すように、層規制部材３５’と現像ロール３２との接触部位Ｄを通過して層規制される。
しかしながら、現像剤Ｇが次第に劣化してくると、図９（ｂ）に示すように、現像剤Ｇとしてのトナーに外添剤が埋まり込んだり、トナーから外添剤が剥がれたりすることに伴って、現像剤Ｇが凝集し易くなったり、現像ロール３２に対する現像剤Ｇの付着力が増加したり、逆極性の現像剤Ｇが増加することから、層規制部材３５’を通過しようとする現像剤量が増加する。
ところが、層規制部材３５’による層規制圧は予め定められているため、層規制部材３５’を通過しようとする現像剤量を所定の量に規制することが困難になってしまう。
このため、現像剤Ｇが劣化したときにおける層規制部材３５’による現像剤Ｇの層規制量の増加を抑えるために、初期使用時に層規制部材３５’による層規制圧を高めに設定しておくという手法がとられるが、その分、現像剤Ｇの劣化を早めるという懸念がある。
【００２５】
◎比較の形態３
図１０は比較の形態３に係る層規制部材の概要を示す。
同図において、比較の形態３に係る層規制部材３５”は、比較の形態２と異なり、一端側が現像容器３１に支持された板状部材４０を有し、この板状部材４０の突出部４１先端に当該突出部４１に対して鋭角αで折り曲げられた折曲部４７を一体的に形成したものである。
本態様によれば、現像ロール３２に供給された現像剤Ｇの一部が層規制部材３５”を通過するときに、現像剤Ｇの残りが層規制部材３５”の折曲部４７側に乗り上げるが、このとき、折曲部４７に対して現像剤Ｇが乗り上げることに伴って突出部４１が層規制部材３５”と現像ロール３２との接触部位Ｄを支点として撓み変形する懸念があり、その分、層規制部材３５”の突出部４１と現像ロール３２との空間部の容量が変化し、層規制部材３５”を通過する現像剤量が不安定になり易い。
【００２６】
◎実施の形態２
図１１（ａ）は実施の形態２に係る現像装置の要部を示す説明図である。
同図において、現像装置３０の基本的構成は、実施の形態１と略同様であるが、実施の形態１と異なり、板状部材４０とは別体のせき止め部材５０を板状部材４０に接着、溶着などで固着し、板状部材４０にせき止め部４５を構成したものである。尚、実施の形態１と同様な構成については実施の形態１と同様な符号を付してここではその詳細な説明を省略する。
本例では、せき止め部材５０は、図１１（ａ）（ｂ）に示すように、断面二等辺三角形状で現像ロール３２の回転軸方向に延びる棒状部材からなり、棒状部材の断面一方の斜辺を斜面４６として利用するようにしたものである。
本実施の形態によれば、層規制部材３５を構築するには、従前から使用していた板状部材４０に別体であるせき止め部材５０を固着するという簡単な製造方法を用いるようにすればよい。
本実施の形態によれば、実施の形態１と略同様に、現像剤Ｇが次第に劣化してきたとしても、層規制部材３５のせき止め部４５によりせき止められた現像剤Ｇの作用力Ｓがせき止め部４５の斜面４６に作用し、これに伴って、作用力Ｓのうち層規制部材３５による押圧方向成分が増加する。このため、現像剤Ｇが次第に劣化し、層規制部材３５を通過しようとする現像剤Ｇが増加しようとしても、層規制部材３５による押圧力が増加することから、層規制部材３５を通過しようとする現像剤量は略一定の層規制量に規制される。
【００２７】
◎実施の形態３
図１２は実施の形態３に係る現像装置の要部を示す説明図である。
同図において、現像装置３０の基本的構成は、実施の形態１と略同様であるが、実施の形態１と異なる層規制部材３５を備えている。
本実施の形態では、層規制部材３５は、現像容器３１の開口部３１ａの上縁部に板状部材４０の一端側を固着し、現像ロール３２の現像剤搬送方向に対向するように延び、先端側に突出部４１を残すように現像ロール３２に対して圧接配置する一方、前記現像容器３１の開口部３１ａの上縁部の内側には断面略Ｌ字状の押さえ部材６０の一端側取付片６０ａを固定すると共に、一端側取付片６０ａに近づける方向に他端側脚片６０ｂを弾性変形させた状態で板状部材４０の現像ロール３２との接触面とは反対側の面に対して圧接配置し、更に、押さえ部材６０の脚片６０ｂの先端には当該脚片６０ｂに対して９０度未満の角度ηで折り曲げられた折曲片６１を一体的形成したものである。
ここで、押さえ部材６０の脚片６０ｂの先端部は、現像ロール３２と板状部材４０との接触部位Ｄに対応した部位に位置する板状部材４０に圧接配置され、押さえ部材６０の折曲片６１が板状部材４０から張り出すせき止め部４５として形成され、この折曲片６１からなるせき止め部４５には突出部４１に対して９０度以上の角度θで傾斜する斜面４６が形成されている。
本実施の形態では、層規制部材３５が板状部材４０と押さえ部材６０との二つの部品にて構成されており、現像ロール３２上に供給された現像剤Ｇの一部が層規制部材３５を通過して層規制される一方、現像ロール３２上に供給された現像剤Ｇの残りが層規制部材３５の板状部材４０の突出部４１に乗り上げると、乗り上げた現像剤Ｇが折曲片６１からなるせき止め部４５にせき止められ、当該せき止め部４５の斜面４６にせき止められた現像剤Ｇによる作用力Ｓが作用し、押さえ部材６０を介して板状部材４０を現像ロール３２側に押圧する。このため、実施の形態１，２と略同様に、現像剤Ｇが次第に劣化し、層規制部材３５を通過する現像剤量が増加しようとしても、層規制部材３５の突出部４１に乗り上げた現像剤量も新規現像剤の場合に比べて増加するため、層規制部材３５による押圧力が増加することになり、現像剤Ｇが次第に劣化してきたとしても、層規制部材３５を通過する現像剤量は略一定に保たれる。
【００２８】
◎実施の形態４
図１３（ａ）（ｂ）は実施の形態４に係る現像装置の要部を示す説明図である。
同図において、現像装置３０の基本的構成は、実施の形態２と略同様であるが、実施の形態２と異なる層規制部材３５を備えている。
本実施の形態において、層規制部材３５は、実施の形態２と同様に、板状部材４０とは別体のせき止め部材５０を用いているが、実施の形態２と異なり、現像ロール３２の回転軸方向に対して板状部材４０の中央部に中央せき止め部材５０ｃを設けると共に、この中央せき止め部材５０ｃを挟んだ両側に側方せき止め部材５０ｓを設けたものである。
本例では、中央せき止め部材５０ｃは、図１３（ａ）（ｂ）に示すように、例えば板状部材４０の突出部４１先端から距離ｈｃ離れた位置に設けられ、側方せき止め部材５０ｓは例えば板状部材４０の突出部４１先端から距離ｈｓ（本例ではｈｓ＜ｈｃ）離れた位置に設けられており、現像ロール３２の回転軸方向に対して板状部材４０の中央部に位置する部位が他の部位よりも多くの現像剤Ｇをせき止めるようになっている。
そして、中央せき止め部材５０ｃ及び側方せき止め部材５０ｓは板状部材４０に接着、溶着などで固着され、現像ロール３２の回転軸方向に対して不連続なせき止め部４５として構成され、せき止め部４５には突出部４１に対して９０度以上の角度θで傾斜する斜面４６を設けたものである。
尚、本例では、中央せき止め部材５０ｃ、側方せき止め部材５０ｓは、突出部４１に対する配設位置を調整することで現像剤Ｇのせき止め量を調整しているが、これに限られるものではなく、突出部４１に対する配設位置に加えて、あるいは、別に、斜面４６の傾斜角度や斜面４６の法線方向長さなどを調整するようにしても差し支えない。
【００２９】
本実施の形態によれば、図１４（ａ）に示すように、新規現像剤を使用して時間ｔの経過に伴って劣化したときに、層規制部材３５の押圧力Ｐがどのように変化するかを調べたところ、図１４（ａ）に示す結果が得られた。
同図によれば、使用初期において、層規制部材３５の中央による押圧力をＰｃ０（層規制部材３５による層規制圧Ｆｂ＋中央せき止め部材５０ｃによる押圧方向成分の合力）と仮定する。
次いで、現像剤Ｇを継続してｔ１まで使用したときには、現像剤Ｇが少し劣化することに伴って、層規制部材３５の中央による押圧力をＰｃ１とすると、Ｐｃ１は層規制部材３５による層規制圧Ｆｂ＋中央せき止め部材５０ｃによる押圧方向成分の合力（本例ではＰｃ１＞Ｐｃ０）に変化する。
更に、現像剤Ｇを継続してｔ２まで使用したときには、現像剤Ｇが更に劣化することに伴って、層規制部材３５の中央による押圧力をＰｃ２とすると、Ｐｃ２は層規制部材３５による層規制圧Ｆｂ＋中央せき止め部材５０ｃによる押圧方向成分の合力（本例ではＰｃ２＞Ｐｃ１）に変化する。
また、使用初期において、層規制部材３５の側方による押圧力をＰｓ０（層規制部材３５による層規制圧Ｆｂ＋側方せき止め部材５０ｓによる押圧方向成分の合力）と仮定する。
次いで、現像剤Ｇを継続してｔ１まで使用したときには、現像剤Ｇが少し劣化することに伴って、層規制部材３５の側方による押圧力をＰｓ１とすると、Ｐｓ１は層規制部材３５による層規制圧Ｆｂ＋側方せき止め部材５０ｓによる押圧方向成分の合力（本例ではＰｓ１＞Ｐｓ０）に変化する。
更に、現像剤Ｇを継続してｔ２まで使用したときには、現像剤Ｇが更に劣化することに伴って、層規制部材３５の側方による押圧力をＰｓ２とするとＰｓ２は層規制部材３５による層規制圧Ｆｂ＋側方せき止め部材５０ｓによる押圧方向成分の合力（本例ではＰｓ２＞Ｐｓ１）に変化する。
【００３０】
このように、本例では、図１４（ａ）に示すように、層規制部材３５による押圧力が中央と側方とで中央が側方に比べて大きくなるように変化する。よって、現像ロール３２が撓み変形することに伴って当該現像ロール３２の中央に対する層規制部材３５による押圧力が大きく、現像ロール３２の側方に対する層規制部材３５による押圧力が小さい。
従って、本実施の形態では、図１４（ｂ）に示すように、現像ロール３２が両端支持され、その中央部が自重にて撓み変形したとしても、層規制部材３５による押圧力の分布を調整したので、現像剤Ｇが新規であろうと劣化したものであろうと、現像ロール３２の中央と側方（両端を含む）とに対する現像剤Ｇの層規制量Ｑは略一定に保たれる。
尚、現像ロール３２が両端支持され、その中央部が自重にて撓み変形するような態様において、層規制部材３５にせき止め部４５を設けない場合には、図１４（ｂ）に二点鎖線で示すように、層規制部材３５による押圧力が中央付近で側方（両端を含む）よりも減少する傾向になり、層規制部材３５による現像剤Ｇの層規制量Ｑについて中央が側方に比べて減少する可能性が高い。
【００３１】
◎実施の形態５
図１５（ａ）〜（ｃ）は実施の形態５に係る現像装置の要部を示す説明図である。
同図において、現像装置３０の基本的構成は、実施の形態４と略同様であるが、実施の形態４と異なる層規制部材３５を有している。
本実施の形態において、層規制部材３５は、実施の形態４と同様に、板状部材４０とは別体のせき止め部材５０を用いており、現像ロール３２の回転軸方向に対して板状部材４０の中央部に中央せき止め部材５０ｃを設けると共に、この中央せき止め部５０ｃを挟んだ両側に側方せき止め部材５０ｓを設けたものであるが、実施の形態４と異なり、図１５（ｂ）（ｃ）に示すように、中央せき止め部材５０ｃ及び側方せき止め部材５０ｓは、例えば板状部材４０の突出部４１先端から同じ距離ｈだけ離れた位置に連続的に配置されると共に、中央せき止め部材５０ｃの法線方向Ａにおける高さ寸法ｋｃが側方せき止め部材５０ｓの法線方向Ａにおける高さ寸法ｋｓよりも高く設定されている。
そして、中央せき止め部材５０ｃ及び側方せき止め部材５０ｓは板状部材４０に接着、溶着などで固着され、現像ロール３２の回転軸方向に対して連続的にせき止め部４５として構成され、せき止め部４５には突出部４１に対して９０度以上の角度θで傾斜する斜面４６を設けたものである。
従って、本実施の形態においても、実施の形態４と略同様に、現像ロール３２の回転軸方向に対して層規制部材３５の中央部に位置する部位が他の部位よりも多くの現像剤Ｇをせき止める構造になっているため、層規制部材３５による押圧力分布を側方に比べて中央を大きく設定することが可能になる。このため、現像ロール３２が両端支持され、その中央部が自重にて撓み変形したとしても、層規制部材３５による押圧力の分布を調整したので、現像剤が新規であろうと劣化したものであろうと、現像ロール３２の中央と側方（両端を含む）とに対する現像剤Ｇの層規制量Ｑは略一定に保たれる。
【００３２】
本実施の形態では、層規制部材３５は中央せき止め部材５０ｃ及び側方せき止め部材５０ｓの両方を備えた態様が示されているが、これに限られるものではなく、例えば以下のような変形の形態が挙げられる。
◎変形の形態５−１
図１６（ａ）（ｂ）は変形の形態５−１に係る現像装置の要部を示す説明図である。
同図において、層規制部材３５は中央せき止め部材５０ｃのみからなるせき止め部４５を備えたものである。
本態様によれば、層規制部材３５のうち、主として長手方向中央付近における押圧力を側方に比べて大きく設定することが可能になり、現像剤Ｇの劣化に伴って、層規制部材３５の長手方向中央における押圧力を調整すれば足りるような状況において採用するようにすればよい。
◎変形の形態５−２
図１７（ａ）（ｂ）は変形の形態５−２に係る現像装置の要部を示す説明図である。
同図において、層規制部材３５は板状部材４０とは別体のせき止め部材５０を板状部材４０に固着することでせき止め部４５を構成したものであるが、このせき止め部材５０は同一の二等辺三角形形状の断面を有し、板状部材４０の突出部４１の先端からの距離ｈが長手方向中央部をピークとして長手方向両端に向かって山型状に減少するように配置されたものである。
本態様にあっても、現像ロール３２の回転軸方向に対して層規制部材３５の中央部に位置する部位が他の部位よりも多くの現像剤Ｇをせき止める構造になっているため、層規制部材３５による押圧力分布を側方に比べて中央を大きく設定することが可能になる。
【実施例】
【００３３】
◎実施例１
本実施例は、実施の形態２に係る現像装置を用い、層規制部材３５による押圧性能を評価したものである。
層規制部材による押圧性能を評価するに当たり、現像剤劣化に伴う特性変化、及び、板状部材の板厚変化と層規制圧との関係、せき止め部の斜面の傾斜角度変化と現像剤層厚との関係を調べた。
＜現像剤劣化に伴う特性変化＞
非磁性一成分の新規現像剤を継続的に使用したときの特性変化を調べたところ、以下のような結果が得られた。
図１８は、新規現像剤（New）と劣化現像剤（Aged：本例では５％印字率の画像を１５００枚印字後の現像剤）とについて、板状の層規制部材（本例ではＳＵＳ３０４，０．０７ｍｍ厚）を予圧密応力（弾性変形による層規制圧に相当）で現像ロールに接触配置し、そのときの現像ロールに対する現像剤の付着力を調べたものである。
同図によれば、劣化現像剤の方が新規現像剤に比べて現像剤の付着力が大きいことが理解される。特に、層規制部材による層規制圧が大きい方が現像剤の劣化に伴う現像剤の付着力が大きくなっている。
本例では、現像剤の付着力の測定は、せん断力付着力測定を用い、現像ロール上で層規制された現像剤に対してどの程度の剥がし力を要するかということで行われた。
本例におけるせん断力付着力測定条件は以下の通りである。
せん断力付着力測定装置：株式会社ナノシーズ製ＮＳ−Ｓ／
測定方法は、垂直引張破断試験を用い、低圧（粒子の変形が起きない圧力：空隙率０．２６以上）にて一度圧縮して粉体層を成形した後、上下２分割できるセルの上側セルをリフトし、このときの天秤の指示する数値が、破断面に存在する粒子の付着力の総和となることに基づく。
ここで、現像剤の付着力が大きいということは、現像剤がより強い力で凝集していることを示しており、実際に凝集度測定装置にて現像剤の凝集度を測定してみると、図１９に示す結果が得られた。
同図によれば、印字枚数が増加するにつれて、現像剤の劣化が進行し、その凝集度が増加していることが理解される。
【００３４】
＜板状部材の板厚変化と層規制圧との関係＞
図２０は、現像容器側に一端が固定された自由長が１５ｍｍの層規制部材としての板状部材（せき止め部無し）を用意し、当該板状部材を、先端側に突出部を残して現像ロールに圧接配置し、板状部材の撓みと現像ロールへの線圧（現像ロールへの層規制圧に相当）との関係を調べたものである。
同図によれば、板状部材の板厚が厚いと板状部材の撓みに対する線圧への影響が大きく、現像ロールの振れに対して線圧変化が大きいことが理解される。
反対に、板状部材の板厚が薄いと、板状部材の撓みに対する線圧への影響は小さいが、得られる線圧も低くなることが理解される。
【００３５】
＜せき止め部の斜面の傾斜角度変化と現像剤層厚との関係＞
図２１は、新規現像剤（New）と劣化現像剤（Aged：本例では５％印字率の画像を１５００枚印字後の現像剤）とについて、層規制部材のせき止め部の斜面の傾斜角度θ（層規制部材単品の突出部と斜面との間の角度）をパラメータとして変化させ、層規制部材にて規制された現像ロール上の現像剤層厚を測定したものである。
本例の測定条件としては以下の通りである。
・層規制部材：
ＳＵＳ３０４製板厚０．０７ｍｍ，自由長１５ｍｍ，突出部０．５ｍｍ
・現像ロール：
外径φ１６ｍｍ，表面粗さＲａ＝１．４μｍ，周速２７４ｍｍ／ｓｅｃ．
同図によれば、θが９０度未満である態様（図６参照）では、新規現像剤の場合と劣化現像剤の場合とで現像剤層厚がばらつく傾向が見られるが、θが９０度〜１３５度の態様では、新規現像剤の場合と劣化現像剤の場合とで現像剤層厚は略一定に保たれ、安定していることが理解される。
尚、図２１では、θが１３５度までのデータしか示していないが、θが１３５度を超えた角度であっても、９０度未満に比べて、新規現像剤の場合と劣化現像剤の場合とで現像剤層厚を略一定に保つことが確認された。
【符号の説明】
【００３６】
１…像保持体，２…現像装置，３…現像容器，４…現像剤保持体，１０…層規制部材，１１…板状部材，１１ａ…支持部位，１１ｂ…接触部位，１２…突出部，１３…せき止め部，１４…斜面，θ…突出部に対するせき止め部の斜面の傾斜角度，Ａ…層規制部材と現像剤保持体との接触部位における接線に対する法線，Ｂ…せき止め部の斜面に沿った傾斜方向に延びる傾斜線，Ｓ…層規制部材のせき止め部に作用する現像剤による押圧力，Ｆａ…押圧力ＳのＡ方向成分，Ｆｂ…層規制部材の板状部材による層規制圧，Ｇ…現像剤，Ｔ…トナー，Ｍ…外添剤
【技術分野】
【０００１】
本発明は、層規制部材及びこれを用いた現像装置、画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来における現像装置としては例えば特許文献１，２に記載のものが既に知られている。
特許文献１には、現像ローラに現像ブレードを当接させる態様で安定したトナーの薄層を得るために、現像ブレードとして、先端を折り曲げて本体部分、折曲げ部及び折曲げ片を形成した金属ばね材から成るものを用い、本体部分と折曲げ片の成す角度を９０度より小さく、０度より大きく設定する技術が開示されている。
特許文献２には、現像剤規制部材と現像剤容器との間のトナーシール性と現像剤規制部材の当接圧安定性の向上を図るために、現像剤規制部材としての弾性部材に、支持部材の近傍位置で現像剤容器に接触する凸部を有し、この凸部としては現像剤担持体の軸線と略平行に延びて形成し、現像剤容器と凸部との接触面での接触状態を工夫した技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平５−３２３７７８号公報（実施例，図９）
【特許文献２】特開２００３−２１５９１４号公報（発明の実施の形態，図３）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明が解決しようとする技術的課題は、現像像剤保持体上の非磁性一成分現像剤に対する接触圧を必要最小限に抑え、現像剤の劣化に伴う現像剤の特性変化に拘わらず現像剤保持体上で現像剤層を安定的に規制する層規制部材及びこれを用いた現像装置、画像形成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に係る発明は、静電潜像が保持可能な像保持体に対向して開口し且つ非磁性一成分現像剤を収容する現像容器と、この現像容器の開口に面して回転可能に配置されると共に前記像保持体に対向する現像域まで現像容器に収容された現像剤を保持して搬送する現像剤保持体と、を備えた現像装置に用いられ、前記現像剤保持体に保持された現像剤層を現像域に至る前に規制する層規制部材であって、前記現像容器側に直接若しくは支持部材を介して支持され、当該支持部位から前記現像剤保持体の現像剤搬送方向に対向して延び、現像剤保持体に弾性変形した状態で圧接配置されると共に当該現像剤保持体との接触部位よりも突出する突出部を有する板状部材と、前記板状部材の現像剤保持体との接触面とは反対側の面のうち、当該板状部材の支持部位を除いた部位で且つ前記突出部の全部若しくは一部を残した部位に張り出すように設けられ、前記突出部に対して９０度以上の角度で傾斜する斜面を有すると共に当該斜面にて前記突出部に乗り上げた現像剤がせき止められるせき止め部と、を備えたことを特徴とする層規制部材である。
【０００６】
請求項２に係る発明は、静電潜像が保持可能な像保持体に対向して開口し且つ非磁性一成分現像剤を収容する現像容器と、この現像容器の開口に面して回転可能に配置されると共に前記像保持体に対向する現像域まで現像容器に収容された現像剤を保持して搬送する現像剤保持体と、この現像剤保持体に保持された現像剤層を現像域に至る前に規制する層規制部材と、を備え、前記層規制部材は、前記現像容器側に直接若しくは支持部材を介して支持され、当該支持部位から前記現像剤保持体の現像剤搬送方向に対向して延び、現像剤保持体に弾性変形した状態で圧接配置されると共に当該現像剤保持体との接触部位よりも突出する突出部を有する板状部材と、前記板状部材の現像剤保持体との接触面とは反対側の面のうち、当該板状部材の支持部位を除いた部位で且つ前記突出部の全部若しくは一部を残した部位に張り出すように設けられ、前記突出部に対して９０度以上の角度で傾斜する斜面を有すると共に当該斜面にて前記突出部に乗り上げた現像剤がせき止められるせき止め部と、を備えることを特徴とする現像装置である。
【０００７】
請求項３に係る発明は、請求項２に係る現像装置において、前記せき止め部は、前記板状部材と前記現像剤保持体との接触部位に対応した部位に設けられていることを特徴とする現像装置である。
請求項４に係る発明は、請求項２又は３に係る現像装置において、前記せき止め部は、板状部材とは別体で且つ板状部材に固着されていることを特徴とする現像装置である。
請求項５に係る発明は、請求項２ないし４いずれかに係る現像装置において、前記せき止め部は、前記突出部に対して９０度以上１３５度以下の角度で傾斜する斜面を有することを特徴とする現像装置である。
請求項６に係る発明は、請求項２ないし５いずれかに係る現像装置において、前記せき止め部は、前記板状部材に対して鉛直方向に延びる長さが突出部よりも長く設定されていることを特徴とする現像装置である。
請求項７に係る発明は、請求項２ないし６いずれかに係る現像装置において、前記せき止め部は、前記現像剤保持体の回転軸方向に沿って前記板状部材に連続的又は不連続的に設けられることを特徴とする現像装置である。
請求項８に係る発明は、請求項７に係る現像装置において、前記せき止め部は、前記現像剤保持体の回転軸方向に対して前記板状部材の中央部に位置する部位が他の部位よりも多くの現像剤をせき止めるものであることを特徴とする現像装置である。
請求項９に係る発明は、静電潜像が保持可能な像保持体と、この像保持体に対向して設けられて前記像保持体上の静電潜像を現像する請求項２ないし８いずれかに係る現像装置と、を備えたことを特徴とする画像形成装置である。
【発明の効果】
【０００８】
請求項１に係る発明によれば、現像剤保持体上の非磁性一成分現像剤に対する接触圧を必要最小限に抑え、現像剤の劣化に伴う現像剤の特性変化に拘わらず現像剤保持体上で現像剤層を安定的に規制することができる。
請求項２に係る発明によれば、現像剤保持体上の非磁性一成分現像剤に対する接触圧を必要最小限に抑え、現像剤の劣化に伴う現像剤の特性変化に拘わらず現像剤保持体上で現像剤層を安定的に規制することが可能な現像装置を容易に構築することができる。
請求項３に係る発明によれば、本構成を有さない態様に比べて、現像剤保持体と板状部材との接触部位に対して板状部材による押圧方向成分の増加分を有効に働かせることができる。
請求項４に係る発明によれば、既存の板状部材を利用し、簡単に層規制部材を形成することができる。
請求項５に係る発明によれば、本構成を有さない態様に比べて、突出部を乗り上げた現像剤のせき止め量を多く確保でき、その分、板状部材による押圧方向成分を有効に増加させることができる。
請求項６に係る発明によれば、本構成を有さない態様に比べて、突出部を乗り上げた現像剤のせき止め量を多く確保でき、かつ、斜面への接触面積を広げて当該斜面へ作用する押圧力を増加させることができる。
請求項７に係る発明によれば、本構成を有さない態様に比べて、現像剤保持体と板状部材との接触部位に対して板状部材による押圧方向成分の増加分を連続的又は不連続的に調整することができる。
請求項８に係る発明によれば、本構成を有さない態様に比べて、現像剤保持体と板状部材との接触部位に対して板状部材による押圧方向の増加分を板状部材の中央寄りに多く配分することができ、層規制部材の長手方向中央での浮き上がりを有効に防止することができる。
請求項９に係る発明によれば、現像剤保持体上の非磁性一成分現像剤に対する接触圧を必要最小限に抑え、現像剤の劣化に伴う現像剤の特性変化に拘わらず現像剤保持体上で現像剤層を安定的に規制することが可能な現像装置を含む画像形成装置を容易に構築することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】（ａ）は本発明が適用された現像装置を含む画像形成装置の実施の形態の概要を示す説明図、（ｂ）は（ａ）に示す現像装置で用いられる層規制部材の詳細を示す説明図である。
【図２】（ａ）は新規現像剤の場合における層規制部材による層規制原理を示す説明図、（ｂ）は劣化現像剤の場合における層規制部材による層規制原理を示す説明図である。
【図３】本発明が適用された画像形成装置の実施の形態１を示す説明図である。
【図４】（ａ）は実施の形態１で用いられる現像装置の要部を示す説明図、（ｂ）は現像装置の一要素である層規制部材の構成を示す説明図、（ｃ）は（ｂ）中Ｃ方向から見た矢視図である。
【図５】図４（ａ）に係る現像装置における層規制部材の取付状態及びそのときに作用する押圧力を示す説明図である。
【図６】（ａ）は比較の形態１に係る現像装置における層規制部材の取付状態を示す説明図、（ｂ）は（ａ）に示す層規制部材の取付状態の要部及びそのときに作用する押圧力を示す説明図である。
【図７】（ａ）は現像剤としての現像剤の使用時間ｔと層規制部材押圧力Ｐとの関係を示す説明図、（ｂ）は現像剤の使用時間ｔと層規制部材による現像剤の層規制量Ｑとの関係を示す説明図である。
【図８】（ａ）は層規制部材のせき止め部の配設位置例を示す説明図、（ｂ）は（ａ）における層規制部材のせき止め部の配設位置例とせき止め部に作用する現像剤による押圧力の変化との関係を模式的に示す説明図である。
【図９】（ａ）は比較の形態２に係る現像装置の層規制部材による現像剤としての現像剤の層規制挙動を示す説明図、（ｂ）は現像剤が劣化した場合における層規制部材による現像剤としての現像剤の層規制挙動を示す説明図である。
【図１０】比較の形態３に係る現像装置の層規制部材による現像剤の層規制挙動を示す説明図である。
【図１１】（ａ）は実施の形態２に係る現像装置の要部を示す説明図、（ｂ）は（ａ）中Ｂ方向から見た矢視図である。
【図１２】実施の形態３に係る現像装置の要部を示す説明図である。
【図１３】（ａ）は実施の形態４に係る現像装置の要部を示す説明図、（ｂ）は（ａ）中Ｂ方向から見た矢視図である。
【図１４】（ａ）は実施の形態４に係る現像装置における現像剤の使用時間ｔと層規制部材押圧力Ｐとの関係を示す説明図、（ｂ）は同現像装置における現像剤の使用時間ｔと層規制部材による現像剤の層規制量Ｑとの関係を示す説明図である。
【図１５】（ａ）は実施の形態５に係る現像装置の要部を示す説明図、（ｂ）は（ａ）中Ｂ方向から見た矢視図、（ｃ）は（ａ）中Ｃ方向から見た矢視図である。
【図１６】（ａ）は変形の形態５−１に係る現像装置の要部を示す説明図、（ｂ）は（ａ）中Ｂ方向から見た矢視図である。
【図１７】（ａ）は変形の形態５−２に係る現像装置の要部を示す説明図、（ｂ）は（ａ）中Ｂ方向から見た矢視図である。
【図１８】実施例に係る現像装置において、新規現像剤（New）と劣化現像剤（Aged）とを用いた際に、現像剤としてのトナーへの予圧密応力と現像剤保持体へのトナー付着力との関係を示す説明図である。
【図１９】実施例で使用される現像剤としてのトナーの劣化特性につき、印字枚数と凝集度との関係を調べた結果を示す説明図である。
【図２０】実施例で用いられる層規制部材の板厚変更に伴う撓みと線圧との関係を示す説明図である。
【図２１】実施例に係る現像装置において、新規現像剤（New）と劣化現像剤（Aged）とを用いた際に、せき止め部の傾斜角（９０−θ）と現像剤としてのトナー層厚との関係を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
◎実施の形態の概要
図１（ａ）は本発明が適用された現像装置を含む画像形成装置の実施の形態の概要を示す説明図、同図（ｂ）は現像装置の層規制部材の周辺を示す説明図である。
同図において、画像形成装置は、静電潜像が保持可能な像保持体１と、この像保持体１に対向して設けられて像保持体１上の静電潜像を現像する現像装置２と、を備えている。
本実施の形態では、現像装置２は、静電潜像が保持可能な像保持体１に対向して開口し且つ非磁性一成分現像剤Ｇを収容する現像容器３と、この現像容器３の開口に面して回転可能に配置されると共に前記像保持体１に対向する現像域まで現像容器３に収容された現像剤Ｇを保持して搬送する現像剤保持体４と、この現像剤保持体４に保持された現像剤層を現像域に至る前に規制する層規制部材１０と、を備え、前記層規制部材１０は、前記現像容器３側に直接若しくは支持部材を介して支持され、当該支持部位１１ａから前記現像剤保持体４の現像剤搬送方向に対向して延び、現像剤保持体４に弾性変形した状態で圧接配置されると共に当該現像剤保持体４との接触部位１１ｂよりも突出する突出部１２を有する板状部材１１と、前記板状部材１１の現像剤保持体４との接触面とは反対側の面のうち、当該板状部材１１の支持部位１１ａを除いた部位で且つ前記突出部１２の全部若しくは一部を残した部位に張り出すように設けられ、前記突出部１２に対して９０度以上の角度θで傾斜する斜面１４を有すると共に当該斜面１４にて前記突出部１２に乗り上げた現像剤Ｇがせき止められるせき止め部１３と、を備える。
【００１１】
このような技術的手段において、本願は、非磁性一成分現像剤を用い、現像剤保持体４に対して保持搬送する態様を前提とする。
ここでいう非磁性一成分現像剤Ｇとしては、図１（ｂ）に示すように、非磁性トナーＴに流動性や帯電性を付与するための外添剤Ｍを添加付与したものを想定する。このような現像剤Ｇを長期に亘って使用すると、前記外添剤ＭがトナーＴに埋没したり、剥がれたりすることに起因して現像剤Ｇが劣化し、現像剤Ｇの流動性や帯電性が損なわれる事態が生ずる。
本実施の形態では、このような現像剤Ｇの劣化に伴って、所定圧で押圧されている層規制部材１０を通過する現像剤量（現像剤層厚）が変化することを少なく抑えることを狙いとする。
また、現像装置２としては、現像容器３、現像剤保持体４及び層規制部材１０を構成要素として備えていればよいが、これに限られるものではなく、現像剤保持体４へ現像剤Ｇを供給する供給部材や、現像容器３と現像剤保持体４との間からの現像剤Ｇの漏れを抑える封止部材などの他の機能部材を付加してもよいことは勿論である。
【００１２】
また、板状部材１１は、支持部位１１ａから現像剤保持体４の現像剤搬送方向に対向する方向に延びるもので、現像剤保持体４に対して弾性変形した状態で接触し、かつ、現像剤保持体４との接触部位１１ｂよりも突出する突出部１２を有するものであればよい。
そして、突出部１２は、現像剤保持体４との間に空間部を確保するもので、現像剤保持体４に保持された現像剤Ｇを空間部に相当する量だけ取り込んだ後に板状部材１１と現像剤保持体４との接触部位１１ｂに案内するため、規制される現像剤層が安定する。
更に、せき止め部１３は突出部１２に対して９０度以上の角度θだけ傾斜した斜面１４を有するものであればよいが、ここでいう斜面１４の角度条件は、少なくとも層規制部材１０単体で満たしていればよい。例えばせき止め部１３の斜面１４が突出部１２に対して９０度傾斜している態様でも、現像剤保持体４に対して板状部材１１を弾性変形した状態で圧接配置されると、板状部材１１の弾性変形に伴って突出部１２も追従変位する。このため、せき止め部１３の斜面１４は追従変位した突出部１２から９０度傾斜することになり、斜面１４に作用する押圧力Ｓのうち板状部材１１による押圧方向成分Ｆａが生じ、板状部材１１による弾性変形に伴う層規制圧Ｆｂに加えて板状部材１１による押圧力が増加する。尚、図中Ａは層規制部材１０と現像剤保持体４との接触部位１１ｂにおける接線に対する法線、Ｂはせき止め部１３の斜面１４に沿った傾斜方向に延びる傾斜線である。
【００１３】
ここで、仮に、せき止め部１３が突出部１２に対して９０度未満傾斜した斜面１４を有する態様では、せき止め部１３の斜面１４に作用する押圧力Ｓのうち板状部材１１による押圧方向成分Ｆａは負の方向（板状部材１１を持ち上げる方向）に働く可能性が高く、板状部材１１による押圧力Ｓを減少させる懸念がある。
また、せき止め部１３は、板状部材１１の突出部１２に乗り上げた現像剤Ｇをせき止めたときにその斜面１４に作用する押圧力Ｓのうち板状部材１１による押圧方向成分Ｆａを増加させる働きを奏するものであれば、板状部材１１と一体的に形成してもよいし、板状部材１１とは別体で板状部材１１に接着その他で固着してもよいし、あるいは、板状部材１１とは別体で且つ現像容器３側に直接又は支持部材を介して支持したものを前記板状部材１１に対して所定の位置関係で接触配置する態様など適宜選定して差し支えない。
【００１４】
次に、現像剤の使用履歴がせき止め部１３の働きに伴う現像剤の挙動にどのように影響するかについて説明する。
新規な現像剤Ｇでも、少し劣化した現像剤Ｇでも、せき止め部１３は、図２（ａ）（ｂ）に示すように、突出部１２に乗り上げた現像剤Ｇをせき止めるものであるが、図１（ｂ）に示すように、現像剤Ｇが劣化してくると、トナーＴに対して外添剤Ｍが剥がれたり埋没したりするため、現像剤Ｇの嵩密度が高くなるばかりか、トナーＴ相互が付着し易くなり、現像剤Ｇの凝集度が高くなると共に現像剤保持体４への現像剤Ｇの付着力も増加する。
このため、例えば図２（ａ）に示すように、新規現像剤の場合には、現像剤保持体４への現像剤Ｇの付着力Ｗはそれほど大きくはなく、層規制部材１０の圧接配置に伴う層規制圧Ｆｂに加えて、層規制部材１０の突出部１２に乗り上げる現像剤量に伴ってせき止め部１３の斜面１４に作用する押圧力Ｓ（図１（ｂ）参照）のうち板状部材１１による押圧方向成分Ｆａが作用し、層規制部材１０による押圧力がＦａ＋Ｆｂの合力として与えられる。
しかしながら、現像剤の使用履歴に伴って新規現像剤から次第に劣化現像剤へと変化していくと、図２（ｂ）に示すように、層規制部材１０の圧接配置に伴う層規制圧Ｆｂは変化しないが、現像剤保持体４への現像剤Ｇの付着力Ｗ’（＞Ｗ）が増加し、層規制部材１０の接触部位１１ｂを通過しようとする現像剤量が増加すると共に、層規制部材１０の突出部１２に乗り上げる現像剤量も増加することから、せき止め部１３の斜面１４に作用する押圧力Ｓ（図１（ｂ）参照）が増加し、現像剤Ｇの劣化に伴って、前記押圧力Ｓのうち板状部材１１による押圧方向成分Ｆａ’（＞Ｆａ）が増加する。このため、層規制部材１０による押圧力がＦａ’＋Ｆｂの合力として与えられる。
このため、新規現像剤の使用開始時に層規制部材１０の板状部材１１の押圧設定（弾性変形の程度）を予め初期調整しておけば、現像剤の長期使用に伴って現像剤が劣化し、層規制部材１０の板状部材１１と現像剤保持体４との接触部位１１ｂを通過する現像剤量が増加しようとしても、せき止め部１３の作用によって板状部材１１の押圧力が増加することから、板状部材１１と現像剤保持体４との接触部位１１ｂを通過しようとする現像剤量は抑えられ、その分、せき止め部１３がない態様に比べて、層規制部材１０により規制される現像剤層は安定したものとして得られる。
【００１５】
次に、本実施の形態で用いられるせき止め部１３の代表的態様又は好ましい態様について説明する。
せき止め部１３の配設箇所については、板状部材１１と現像剤保持体４との接触部位１１ｂに対応した部位に設けられる態様が好ましい。
本態様では、せき止め部１３の斜面１４に作用する押圧力Ｓのうち板状部材１１による押圧方向成分Ｆａが直接現像剤保持体４と板状部材１１との接触部位１１ｂに働くことから、層規制部材１０による押圧力Ｓが直接的に作用する点で好ましい。
また、せき止め部１３の好ましい構成例としては、板状部材１１とは別体で且つ板状部材１１に固着されている態様が好ましい。ここで、板状部材１１への固着方法は接着、溶着など適宜選定して差し支えない。
更に、せき止め部１３の斜面１４については、突出部１２を乗り越えた現像剤量を多く確保し、かつ、斜面１４に作用する押圧力Ｓを大きくするという観点からすれば、突出部１２に対して９０度以上１３５度以下の角度θで傾斜する斜面１４とする態様や、せき止め部１３のうち板状部材１１に対して鉛直方向に延びる長さが突出部１２よりも長く設定されている態様が好ましい。
【００１６】
また、せき止め部１３の代表的態様としては、現像剤保持体４の回転軸方向に沿って板状部材１１に連続的又は不連続的に設けられていればよい。ここで、「連続的」とは板状部材１１の長手方向に沿ってせき止め部１３を連続した状態で設けた態様を意味し、「不連続的」とは板状部材１１の長手方向に沿ってせき止め部１３を部分的に一若しくは複数設けた態様を意味する。
更に、せき止め部１３を不連続的に設けた態様にあっては、現像剤保持体４の回転軸方向に対して板状部材１１の中央部に位置する部位が他の部位よりも多くの現像剤Ｇをせき止めるものである態様が好ましい。
せき止め部１３が不連続的である態様では、例えば板状部材１１の中央部だけに設けてもよいし、板状部材１１の中央部に中央せき止め部を設けると共にこの中央せき止め部を挟んだ両側に側方せき止め部を設け、突出部１２に対する配設位置、斜面１４の傾斜角、斜面１４の鉛直方向長さなどを調整することで、側方せき止め部に比べて中央せき止め部による現像剤のせき止め量を多く確保するようにすればよい。
【００１７】
以下添付図面に示す実施の形態に基づいて本発明をより詳細に説明する。
◎実施の形態１
＜画像形成装置の全体構成＞
図３は本発明が適用された画像形成装置の実施の形態１の全体構成を示す説明図である。
同図において、画像形成装置は、静電潜像が保持可能な感光体などの像保持体２０と、この像保持体２０に対応して設けられて像保持体２０上の静電潜像を現像する現像装置３０と、を備えている。
尚、像保持体２０上の静電潜像は、例えば感光体などの像保持体２０を帯電する帯電装置と、この帯電装置にて帯電された像保持体２０に対して静電潜像を書き込む潜像書込装置とにより形成される。また、像保持体２０上の静電潜像は、現像装置３０により現像された後、図示外の転写媒体（記録材や静電転写部材など）に転写され、像保持体２０上の残留現像剤は図示外の清掃装置にて清掃される。
【００１８】
＜現像装置＞
本実施の形態において、現像装置３０は、像保持体２０に対向して開口し且つ非磁性一成分現像剤Ｇが収容される現像容器３１と、この現像容器３１の開口部３１ａに面して回転可能に設けられ且つ現像剤Ｇを保持して搬送する現像ロール３２と、現像容器３１内で現像ロール３２に隣接して回転可能に設けられ且つ現像容器３１内の現像剤Ｇを現像ロール３２に供給する現像剤供給ロール３３と、現像容器３１内に回転可能に設けられ且つ現像剤Ｇを撹拌しながら現像剤供給ロール３３側に搬送する撹拌部材３４と、像保持体２０と現像ロール３２との対向部に対応する現像域ｍ（像保持体２０上の静電潜像を現像する領域に相当）よりも現像ロール３２の回転方向上流側で、かつ、現像剤供給ロール３３と現像ロール３２との供給域ｎよりも現像ロール３２の回転方向下流側に設けられ、現像ロール３２に供給された現像剤層を規制する層規制部材３５と、現像容器３１の開口部３１ａ下縁と現像ロール３２との間に設けられ、現像容器３１内の現像剤Ｇの漏れを気密に塞ぐ弾性部材からなる封止部材としてのシール部材３６と、を備えている。
そして、本実施の形態では、現像ロール３２には現像バイアス電源３７が接続され、現像ロール３２に現像バイアスを印加することで、像保持体２０と現像ロール３２との現像域ｍに現像剤Ｇによる現像作用が発揮されるように現像電界を形成するようになっている。また、現像剤供給ロール３３には供給バイアス電源３８が接続され、現像剤供給ロール３３に供給バイアスを印加することで、現像ロール３２と現像剤供給ロール３３との供給域ｎに現像剤Ｇを供給するようになっている。
【００１９】
＜層規制部材＞
本実施の形態において、層規制部材３５は例えばＳＵＳ製の弾性変形可能な板状部材４０を有している。この板状部材４０は、図４（ａ）〜（ｃ）及び図５に示すように、金属製（例えばＳＵＳ製）の予め決められた厚みｄ（例えば０．０７〜０．０９ｍｍ厚）で現像ロール３２の回転軸方向に延びる矩形状薄板からなり、現像ロール３２の回転軸方向に交差する幅方向一端側が現像容器３１の開口部３１ａの上縁部に直接若しくは支持部材を介して固定支持され、当該支持部位４０ａから現像ロール３２の現像剤搬送方向に対向して延び、現像ロール３２に弾性変形した状態で例えば予め決められた層規制圧Ｆｂ（図５中二点鎖線で表記）にて圧接配置されると共に当該現像ロール３２との接触部位（ニップ領域）４０ｂよりも突出する突出部４１を有している。尚、現像ロール３２と層規制部材３５の突出部４１との間には現像剤Ｇを取り込み易くするように間隙部４２が確保されるようになっており、突出部４１の突出寸法は間隙部４２内に取り込むべき現像剤量を踏まえ、例えば０．５〜２ｍｍ等適宜選定して差し支えない。
そして、図４（ａ）〜（ｃ）及び図５に示すように、板状部材４０の現像ロール３２との接触面とは反対側の面のうち、板状部材４０の支持部位４０ａを除いた部位で且つ突出部４１の全部若しくは一部を残す部位にせき止め部４５が設けられている。本例では、せき止め部４５は板状部材４０と一体的に板状部材４０から張り出すように板状部材４０の長手方向全域に亘って形成されており、突出部４１に対して９０度以上の角度θで傾斜する斜面４６を有している。
ここで、図５において、現像ロール３２と層規制部材３５との接触部位Ｄでの接線方向をＣ、同接触部位に対する法線方向をＡ、更に、せき止め部４５の斜面４６の傾斜方向をＢとし、更に、法線方向Ａと接線方向Ｃとで互いに区画される領域を象限（１）〜象限（４）で表示するものとすれば、突出部４１が象限（１）に位置すると共にせき止め部４５が象限（２）に位置するように配置されている。
更に、本例では、せき止め部４５は現像ロール３２と層規制部材３５との接触部位Ｄに対応した箇所に設けられている。また、本例では、せき止め部４５の法線方向Ａに張り出す寸法は突出部４１の突出寸法より短く設定されているが、突出部４１に乗り上げる現像剤量を多く確保するという観点からすれば、せき止め部４５の法線方向Ａに張り出す寸法を突出部４１の突出寸法以上長く設定するようにしてもよい。特に、突出部４１の突出寸法が短く設定される場合には、せき止め部４５の法線方向Ａに張り出す寸法を突出部４１の突出寸法よりも長く設定することが好ましい。
【００２０】
次に、本実施の形態に係る現像装置の作動につき、主として層規制部材による現像剤の層規制挙動を説明する。
図４（ａ）及び図５において、現像剤供給ロール３３によって現像剤Ｇが現像ロール３２に供給されると、図４（ａ）の矢印Ｊに示すように、現像ロール３２上の現像剤Ｇの一部は層規制部材３５の突出部４１内に取り込まれ、現像ロール３２と層規制部材３５との接触部位Ｄを通過して層規制される。一方、図４（ａ）の矢印Ｉに示すように、現像ロール３２上の現像剤Ｇの残りは層規制部材３５の突出部４１に乗り上げてせき止め部４５に突き当たる。
このような現像剤Ｇの挙動において、図５に示すように、新規現像剤の場合には、現像剤Ｇが現像ロール３２と層規制部材３５との接触部位Ｄを通過するときに、現像ロール３２からの反発力及び現像剤Ｇの凝集力や現像ロール３２への付着力などの合力Ｔと、層規制部材３５による押圧力Ｐ（層規制部材３５による層規制圧Ｆｂ及びせき止め部４５にせき止められた現像剤Ｇによる作用力Ｓの押圧方向成分Ｆａの総和）が層規制部材３５の法線方向Ａにおいて釣り合っている。
そして、現像剤Ｇの使用履歴が進み、現像剤Ｇが次第に劣化してくると、次第に現像剤Ｇの嵩密度が増加し、また、現像剤Ｇの凝集力や付着力も増加し、新規現像剤の場合に比べて、現像ロール３２と層規制部材３５との接触部位Ｄを通過する現像剤量が増加しようとすると共に、層規制部材３５の突出部４１に乗り上げる現像剤量も増加する。
このとき、層規制部材３５を通過しようとする現像剤量の増加に伴って層規制部材３５を持ち上げようとする合力Ｔが新規現像剤の場合に比べて増加しようとするが、層規制部材３５の突出部４１に乗り上げる現像剤量が新規現像剤の場合に比べて増加することから、せき止め部４５にせき止められた現像剤Ｇによる作用力Ｓが大きくなり、その分、この作用力Ｓの押圧方向成分Ｆａが新規現像剤の場合に比べて増加し、層規制部材３５による押圧力Ｐが新規現像剤の場合に比べて増加し、増加した合力Ｔと層規制部材３５による押圧力Ｐとが層規制部材３５の法線方向Ａにおいて釣り合いを保つ。
【００２１】
◎比較の形態１
次に、本実施の形態に係る層規制部材の性能を確認する上で、図６（ａ）（ｂ）に示す比較の形態１に示す層規制部材３５’について説明する。
同図において、層規制部材３５’の基本的構成は、実施の形態１と同様な板状部材４０を有しているが、実施の形態１と異なり、せき止め部４５’の斜面４６’と突出部４１との角度θ’を９０度未満に設定したものである。尚、実施の形態１と同様な構成については実施の形態１と同様な符号を付してここではその詳細な説明を省略する。
本態様では、せき止め部４５’の斜面４６’の傾斜線は、実施の形態１と異なり、象限（１）に配置されるため、層規制部材３５’の突出部４１に乗り上げた現像剤Ｇがせき止め部４５’にせき止められた際に、当該せき止め部４５’への作用力Ｓ’は象限（２）の方向に向かっているため、せき止め部４５’への作用力Ｓ’のうち層規制部材３５の法線方向Ａに沿う成分Ｆｃとしては層規制部材３５’を持ち上げる方向に働いてしまい、層規制部材３５’による押圧力Ｐを減少させる方向に働くことになってしまう。このため、比較の形態１では、実施の形態１に比べて、層規制部材３５’の板状部材４０の板厚として厚い材料を選択し、新規現像剤を使用する初期使用時に層規制部材３５’による層規制圧を大きく設定せざるを得ない。
【００２２】
従って、本実施の形態によれば、新規現像剤を使用して時間ｔの経過に伴って劣化したときに、層規制部材３５の押圧力Ｐがどのように変化するかを調べたところ、図７（ａ）に示す結果が得られた。
同図によれば、使用初期において、層規制部材３５による押圧力をＰ０（層規制部材３５による層規制圧Ｆｂ＋せき止め部４５による押圧方向成分Ｆａ０）と仮定する。
次いで、現像剤Ｇを継続してｔ１まで使用したときには、現像剤Ｇが少し劣化することに伴って、層規制部材３５による押圧力をＰ１とすると、Ｐ１は層規制部材３５による層規制圧Ｆｂ＋せき止め部４５による押圧方向成分Ｆａ１（＞Ｆａ０）の合力に変化する。
更に、現像剤Ｇを継続してｔ２まで使用したときには、現像剤Ｇが更に劣化することに伴って、層規制部材３５による押圧力をＰ２とすると、Ｐ２は層規制部材３５による層規制圧Ｆｂ＋せき止め部４５による押圧方向成分Ｆａ２（＞Ｆａ１）の合力に変化する。
このように、現像剤Ｇを継続して使用し、現像剤Ｇが次第に劣化してくると、現像剤Ｇの劣化に伴って、層規制部材３５を通過しようとする現像剤量が増加しようとするが、せき止め部４５による現像剤Ｇのせき止め作用によってせき止め部４５への作用力Ｓのうち層規制部材３５による押圧方向成分Ｆａが増加することから、層規制部材３５による押圧力Ｐが増加することになり、図７（ｂ）に示すように、現像剤Ｇの使用時間ｔの変化があったとしても層規制部材３５の層規制量Ｑはいずれも略一定に保たれるという挙動が見られる。
【００２３】
＜層規制部材のせき止め部の配置例＞
今、図８に示すように、層規制部材３５の板状部材４０に対し、せき止め部４５を以下に示すＵＡ、ＵＢ、ＵＣの位置に配置し、夫々の配置にあるせき止め部４５による作用力の変化を調べると以下の通りである。
本例では、ＵＡ、ＵＢ、ＵＣは次の態様である。
ＵＡ：現像ロール３２と層規制部材３５との接触部位Ｄよりも突出部４１とは反対側に配置する態様
ＵＢ：現像ロール３２と層規制部材３５との接触部位Ｄに対応して配置する態様
ＵＣ：現像ロール３２と層規制部材３５との接触部位Ｄよりも突出部４１側に配置する態様
ここで、せき止め部４５がＵＡの位置にある場合には、層規制部材３５の突出部４１に乗り上げた現像剤Ｇからせき止め部４５が受ける力は大きくなる。しかしながら、層規制部材３５による現像ロール３２側に向かう押圧方向成分Ｆａは小さい。また、層規制部材３５の剛性が低いとせき止め部４５よりも先端側での撓みを助長する可能性もあり得る。
また、せき止め部４５がＵＢの位置にある場合には、層規制部材３５の突出部４１に乗り上げた現像剤Ｇからせき止め部４５が受ける力は、ＵＡよりは小さく、ＵＣよりは大きいものになる。本例では、層規制部材３５による現像ロール３２側に向かう押圧方向成分Ｆａが他の場合に比べて最大になる。
更に、せき止め部４５がＵＣの位置にある場合には、層規制部材３５の突出部４１に乗り上げる現像剤量が少ないことから、乗り上げた現像剤Ｇからせき止め部４５が受ける力は小さく、これに伴って、層規制部材３５による現像ロール３２側に向かう押圧方向成分Ｆａも小さい。
よって、せき止め部４５として、最も効果が高いのは現像ロール３２と層規制部材３５との接触部位Ｄに対応した部位ＵＢに配置されたときであることが理解される。
但し、せき止め部４５については、どの位置に配置される場合でも、板状部材４０の剛性に合わせてせき止め部４５の位置、高さ、斜面４６の傾斜角度を調整することで、せき止め部４５によるせき止め作用をある程度調整することは可能である。
【００２４】
また、本実施の形態に係る層規制部材の性能を評価する上で、比較の形態２，３に係る層規制部材について説明しておく。
◎比較の形態２
図９（ａ）は比較の形態２に係る層規制部材の概要を示す。
同図において、比較の形態２に係る層規制部材３５’は、実施の形態１に係る層規制部材３５からせき止め部４５を除いた板状部材４０だけの態様である。
本態様では、新規現像剤を初期使用するときには、層規制部材３５’は現像ロール３２に対して板状部材４０の弾性変形に伴う予め定められた層規制圧で押圧されている。このため、現像ロール３２に供給された現像剤Ｇの一部は、矢印Ｊに示すように、層規制部材３５’と現像ロール３２との接触部位Ｄを通過して層規制される。
しかしながら、現像剤Ｇが次第に劣化してくると、図９（ｂ）に示すように、現像剤Ｇとしてのトナーに外添剤が埋まり込んだり、トナーから外添剤が剥がれたりすることに伴って、現像剤Ｇが凝集し易くなったり、現像ロール３２に対する現像剤Ｇの付着力が増加したり、逆極性の現像剤Ｇが増加することから、層規制部材３５’を通過しようとする現像剤量が増加する。
ところが、層規制部材３５’による層規制圧は予め定められているため、層規制部材３５’を通過しようとする現像剤量を所定の量に規制することが困難になってしまう。
このため、現像剤Ｇが劣化したときにおける層規制部材３５’による現像剤Ｇの層規制量の増加を抑えるために、初期使用時に層規制部材３５’による層規制圧を高めに設定しておくという手法がとられるが、その分、現像剤Ｇの劣化を早めるという懸念がある。
【００２５】
◎比較の形態３
図１０は比較の形態３に係る層規制部材の概要を示す。
同図において、比較の形態３に係る層規制部材３５”は、比較の形態２と異なり、一端側が現像容器３１に支持された板状部材４０を有し、この板状部材４０の突出部４１先端に当該突出部４１に対して鋭角αで折り曲げられた折曲部４７を一体的に形成したものである。
本態様によれば、現像ロール３２に供給された現像剤Ｇの一部が層規制部材３５”を通過するときに、現像剤Ｇの残りが層規制部材３５”の折曲部４７側に乗り上げるが、このとき、折曲部４７に対して現像剤Ｇが乗り上げることに伴って突出部４１が層規制部材３５”と現像ロール３２との接触部位Ｄを支点として撓み変形する懸念があり、その分、層規制部材３５”の突出部４１と現像ロール３２との空間部の容量が変化し、層規制部材３５”を通過する現像剤量が不安定になり易い。
【００２６】
◎実施の形態２
図１１（ａ）は実施の形態２に係る現像装置の要部を示す説明図である。
同図において、現像装置３０の基本的構成は、実施の形態１と略同様であるが、実施の形態１と異なり、板状部材４０とは別体のせき止め部材５０を板状部材４０に接着、溶着などで固着し、板状部材４０にせき止め部４５を構成したものである。尚、実施の形態１と同様な構成については実施の形態１と同様な符号を付してここではその詳細な説明を省略する。
本例では、せき止め部材５０は、図１１（ａ）（ｂ）に示すように、断面二等辺三角形状で現像ロール３２の回転軸方向に延びる棒状部材からなり、棒状部材の断面一方の斜辺を斜面４６として利用するようにしたものである。
本実施の形態によれば、層規制部材３５を構築するには、従前から使用していた板状部材４０に別体であるせき止め部材５０を固着するという簡単な製造方法を用いるようにすればよい。
本実施の形態によれば、実施の形態１と略同様に、現像剤Ｇが次第に劣化してきたとしても、層規制部材３５のせき止め部４５によりせき止められた現像剤Ｇの作用力Ｓがせき止め部４５の斜面４６に作用し、これに伴って、作用力Ｓのうち層規制部材３５による押圧方向成分が増加する。このため、現像剤Ｇが次第に劣化し、層規制部材３５を通過しようとする現像剤Ｇが増加しようとしても、層規制部材３５による押圧力が増加することから、層規制部材３５を通過しようとする現像剤量は略一定の層規制量に規制される。
【００２７】
◎実施の形態３
図１２は実施の形態３に係る現像装置の要部を示す説明図である。
同図において、現像装置３０の基本的構成は、実施の形態１と略同様であるが、実施の形態１と異なる層規制部材３５を備えている。
本実施の形態では、層規制部材３５は、現像容器３１の開口部３１ａの上縁部に板状部材４０の一端側を固着し、現像ロール３２の現像剤搬送方向に対向するように延び、先端側に突出部４１を残すように現像ロール３２に対して圧接配置する一方、前記現像容器３１の開口部３１ａの上縁部の内側には断面略Ｌ字状の押さえ部材６０の一端側取付片６０ａを固定すると共に、一端側取付片６０ａに近づける方向に他端側脚片６０ｂを弾性変形させた状態で板状部材４０の現像ロール３２との接触面とは反対側の面に対して圧接配置し、更に、押さえ部材６０の脚片６０ｂの先端には当該脚片６０ｂに対して９０度未満の角度ηで折り曲げられた折曲片６１を一体的形成したものである。
ここで、押さえ部材６０の脚片６０ｂの先端部は、現像ロール３２と板状部材４０との接触部位Ｄに対応した部位に位置する板状部材４０に圧接配置され、押さえ部材６０の折曲片６１が板状部材４０から張り出すせき止め部４５として形成され、この折曲片６１からなるせき止め部４５には突出部４１に対して９０度以上の角度θで傾斜する斜面４６が形成されている。
本実施の形態では、層規制部材３５が板状部材４０と押さえ部材６０との二つの部品にて構成されており、現像ロール３２上に供給された現像剤Ｇの一部が層規制部材３５を通過して層規制される一方、現像ロール３２上に供給された現像剤Ｇの残りが層規制部材３５の板状部材４０の突出部４１に乗り上げると、乗り上げた現像剤Ｇが折曲片６１からなるせき止め部４５にせき止められ、当該せき止め部４５の斜面４６にせき止められた現像剤Ｇによる作用力Ｓが作用し、押さえ部材６０を介して板状部材４０を現像ロール３２側に押圧する。このため、実施の形態１，２と略同様に、現像剤Ｇが次第に劣化し、層規制部材３５を通過する現像剤量が増加しようとしても、層規制部材３５の突出部４１に乗り上げた現像剤量も新規現像剤の場合に比べて増加するため、層規制部材３５による押圧力が増加することになり、現像剤Ｇが次第に劣化してきたとしても、層規制部材３５を通過する現像剤量は略一定に保たれる。
【００２８】
◎実施の形態４
図１３（ａ）（ｂ）は実施の形態４に係る現像装置の要部を示す説明図である。
同図において、現像装置３０の基本的構成は、実施の形態２と略同様であるが、実施の形態２と異なる層規制部材３５を備えている。
本実施の形態において、層規制部材３５は、実施の形態２と同様に、板状部材４０とは別体のせき止め部材５０を用いているが、実施の形態２と異なり、現像ロール３２の回転軸方向に対して板状部材４０の中央部に中央せき止め部材５０ｃを設けると共に、この中央せき止め部材５０ｃを挟んだ両側に側方せき止め部材５０ｓを設けたものである。
本例では、中央せき止め部材５０ｃは、図１３（ａ）（ｂ）に示すように、例えば板状部材４０の突出部４１先端から距離ｈｃ離れた位置に設けられ、側方せき止め部材５０ｓは例えば板状部材４０の突出部４１先端から距離ｈｓ（本例ではｈｓ＜ｈｃ）離れた位置に設けられており、現像ロール３２の回転軸方向に対して板状部材４０の中央部に位置する部位が他の部位よりも多くの現像剤Ｇをせき止めるようになっている。
そして、中央せき止め部材５０ｃ及び側方せき止め部材５０ｓは板状部材４０に接着、溶着などで固着され、現像ロール３２の回転軸方向に対して不連続なせき止め部４５として構成され、せき止め部４５には突出部４１に対して９０度以上の角度θで傾斜する斜面４６を設けたものである。
尚、本例では、中央せき止め部材５０ｃ、側方せき止め部材５０ｓは、突出部４１に対する配設位置を調整することで現像剤Ｇのせき止め量を調整しているが、これに限られるものではなく、突出部４１に対する配設位置に加えて、あるいは、別に、斜面４６の傾斜角度や斜面４６の法線方向長さなどを調整するようにしても差し支えない。
【００２９】
本実施の形態によれば、図１４（ａ）に示すように、新規現像剤を使用して時間ｔの経過に伴って劣化したときに、層規制部材３５の押圧力Ｐがどのように変化するかを調べたところ、図１４（ａ）に示す結果が得られた。
同図によれば、使用初期において、層規制部材３５の中央による押圧力をＰｃ０（層規制部材３５による層規制圧Ｆｂ＋中央せき止め部材５０ｃによる押圧方向成分の合力）と仮定する。
次いで、現像剤Ｇを継続してｔ１まで使用したときには、現像剤Ｇが少し劣化することに伴って、層規制部材３５の中央による押圧力をＰｃ１とすると、Ｐｃ１は層規制部材３５による層規制圧Ｆｂ＋中央せき止め部材５０ｃによる押圧方向成分の合力（本例ではＰｃ１＞Ｐｃ０）に変化する。
更に、現像剤Ｇを継続してｔ２まで使用したときには、現像剤Ｇが更に劣化することに伴って、層規制部材３５の中央による押圧力をＰｃ２とすると、Ｐｃ２は層規制部材３５による層規制圧Ｆｂ＋中央せき止め部材５０ｃによる押圧方向成分の合力（本例ではＰｃ２＞Ｐｃ１）に変化する。
また、使用初期において、層規制部材３５の側方による押圧力をＰｓ０（層規制部材３５による層規制圧Ｆｂ＋側方せき止め部材５０ｓによる押圧方向成分の合力）と仮定する。
次いで、現像剤Ｇを継続してｔ１まで使用したときには、現像剤Ｇが少し劣化することに伴って、層規制部材３５の側方による押圧力をＰｓ１とすると、Ｐｓ１は層規制部材３５による層規制圧Ｆｂ＋側方せき止め部材５０ｓによる押圧方向成分の合力（本例ではＰｓ１＞Ｐｓ０）に変化する。
更に、現像剤Ｇを継続してｔ２まで使用したときには、現像剤Ｇが更に劣化することに伴って、層規制部材３５の側方による押圧力をＰｓ２とするとＰｓ２は層規制部材３５による層規制圧Ｆｂ＋側方せき止め部材５０ｓによる押圧方向成分の合力（本例ではＰｓ２＞Ｐｓ１）に変化する。
【００３０】
このように、本例では、図１４（ａ）に示すように、層規制部材３５による押圧力が中央と側方とで中央が側方に比べて大きくなるように変化する。よって、現像ロール３２が撓み変形することに伴って当該現像ロール３２の中央に対する層規制部材３５による押圧力が大きく、現像ロール３２の側方に対する層規制部材３５による押圧力が小さい。
従って、本実施の形態では、図１４（ｂ）に示すように、現像ロール３２が両端支持され、その中央部が自重にて撓み変形したとしても、層規制部材３５による押圧力の分布を調整したので、現像剤Ｇが新規であろうと劣化したものであろうと、現像ロール３２の中央と側方（両端を含む）とに対する現像剤Ｇの層規制量Ｑは略一定に保たれる。
尚、現像ロール３２が両端支持され、その中央部が自重にて撓み変形するような態様において、層規制部材３５にせき止め部４５を設けない場合には、図１４（ｂ）に二点鎖線で示すように、層規制部材３５による押圧力が中央付近で側方（両端を含む）よりも減少する傾向になり、層規制部材３５による現像剤Ｇの層規制量Ｑについて中央が側方に比べて減少する可能性が高い。
【００３１】
◎実施の形態５
図１５（ａ）〜（ｃ）は実施の形態５に係る現像装置の要部を示す説明図である。
同図において、現像装置３０の基本的構成は、実施の形態４と略同様であるが、実施の形態４と異なる層規制部材３５を有している。
本実施の形態において、層規制部材３５は、実施の形態４と同様に、板状部材４０とは別体のせき止め部材５０を用いており、現像ロール３２の回転軸方向に対して板状部材４０の中央部に中央せき止め部材５０ｃを設けると共に、この中央せき止め部５０ｃを挟んだ両側に側方せき止め部材５０ｓを設けたものであるが、実施の形態４と異なり、図１５（ｂ）（ｃ）に示すように、中央せき止め部材５０ｃ及び側方せき止め部材５０ｓは、例えば板状部材４０の突出部４１先端から同じ距離ｈだけ離れた位置に連続的に配置されると共に、中央せき止め部材５０ｃの法線方向Ａにおける高さ寸法ｋｃが側方せき止め部材５０ｓの法線方向Ａにおける高さ寸法ｋｓよりも高く設定されている。
そして、中央せき止め部材５０ｃ及び側方せき止め部材５０ｓは板状部材４０に接着、溶着などで固着され、現像ロール３２の回転軸方向に対して連続的にせき止め部４５として構成され、せき止め部４５には突出部４１に対して９０度以上の角度θで傾斜する斜面４６を設けたものである。
従って、本実施の形態においても、実施の形態４と略同様に、現像ロール３２の回転軸方向に対して層規制部材３５の中央部に位置する部位が他の部位よりも多くの現像剤Ｇをせき止める構造になっているため、層規制部材３５による押圧力分布を側方に比べて中央を大きく設定することが可能になる。このため、現像ロール３２が両端支持され、その中央部が自重にて撓み変形したとしても、層規制部材３５による押圧力の分布を調整したので、現像剤が新規であろうと劣化したものであろうと、現像ロール３２の中央と側方（両端を含む）とに対する現像剤Ｇの層規制量Ｑは略一定に保たれる。
【００３２】
本実施の形態では、層規制部材３５は中央せき止め部材５０ｃ及び側方せき止め部材５０ｓの両方を備えた態様が示されているが、これに限られるものではなく、例えば以下のような変形の形態が挙げられる。
◎変形の形態５−１
図１６（ａ）（ｂ）は変形の形態５−１に係る現像装置の要部を示す説明図である。
同図において、層規制部材３５は中央せき止め部材５０ｃのみからなるせき止め部４５を備えたものである。
本態様によれば、層規制部材３５のうち、主として長手方向中央付近における押圧力を側方に比べて大きく設定することが可能になり、現像剤Ｇの劣化に伴って、層規制部材３５の長手方向中央における押圧力を調整すれば足りるような状況において採用するようにすればよい。
◎変形の形態５−２
図１７（ａ）（ｂ）は変形の形態５−２に係る現像装置の要部を示す説明図である。
同図において、層規制部材３５は板状部材４０とは別体のせき止め部材５０を板状部材４０に固着することでせき止め部４５を構成したものであるが、このせき止め部材５０は同一の二等辺三角形形状の断面を有し、板状部材４０の突出部４１の先端からの距離ｈが長手方向中央部をピークとして長手方向両端に向かって山型状に減少するように配置されたものである。
本態様にあっても、現像ロール３２の回転軸方向に対して層規制部材３５の中央部に位置する部位が他の部位よりも多くの現像剤Ｇをせき止める構造になっているため、層規制部材３５による押圧力分布を側方に比べて中央を大きく設定することが可能になる。
【実施例】
【００３３】
◎実施例１
本実施例は、実施の形態２に係る現像装置を用い、層規制部材３５による押圧性能を評価したものである。
層規制部材による押圧性能を評価するに当たり、現像剤劣化に伴う特性変化、及び、板状部材の板厚変化と層規制圧との関係、せき止め部の斜面の傾斜角度変化と現像剤層厚との関係を調べた。
＜現像剤劣化に伴う特性変化＞
非磁性一成分の新規現像剤を継続的に使用したときの特性変化を調べたところ、以下のような結果が得られた。
図１８は、新規現像剤（New）と劣化現像剤（Aged：本例では５％印字率の画像を１５００枚印字後の現像剤）とについて、板状の層規制部材（本例ではＳＵＳ３０４，０．０７ｍｍ厚）を予圧密応力（弾性変形による層規制圧に相当）で現像ロールに接触配置し、そのときの現像ロールに対する現像剤の付着力を調べたものである。
同図によれば、劣化現像剤の方が新規現像剤に比べて現像剤の付着力が大きいことが理解される。特に、層規制部材による層規制圧が大きい方が現像剤の劣化に伴う現像剤の付着力が大きくなっている。
本例では、現像剤の付着力の測定は、せん断力付着力測定を用い、現像ロール上で層規制された現像剤に対してどの程度の剥がし力を要するかということで行われた。
本例におけるせん断力付着力測定条件は以下の通りである。
せん断力付着力測定装置：株式会社ナノシーズ製ＮＳ−Ｓ／
測定方法は、垂直引張破断試験を用い、低圧（粒子の変形が起きない圧力：空隙率０．２６以上）にて一度圧縮して粉体層を成形した後、上下２分割できるセルの上側セルをリフトし、このときの天秤の指示する数値が、破断面に存在する粒子の付着力の総和となることに基づく。
ここで、現像剤の付着力が大きいということは、現像剤がより強い力で凝集していることを示しており、実際に凝集度測定装置にて現像剤の凝集度を測定してみると、図１９に示す結果が得られた。
同図によれば、印字枚数が増加するにつれて、現像剤の劣化が進行し、その凝集度が増加していることが理解される。
【００３４】
＜板状部材の板厚変化と層規制圧との関係＞
図２０は、現像容器側に一端が固定された自由長が１５ｍｍの層規制部材としての板状部材（せき止め部無し）を用意し、当該板状部材を、先端側に突出部を残して現像ロールに圧接配置し、板状部材の撓みと現像ロールへの線圧（現像ロールへの層規制圧に相当）との関係を調べたものである。
同図によれば、板状部材の板厚が厚いと板状部材の撓みに対する線圧への影響が大きく、現像ロールの振れに対して線圧変化が大きいことが理解される。
反対に、板状部材の板厚が薄いと、板状部材の撓みに対する線圧への影響は小さいが、得られる線圧も低くなることが理解される。
【００３５】
＜せき止め部の斜面の傾斜角度変化と現像剤層厚との関係＞
図２１は、新規現像剤（New）と劣化現像剤（Aged：本例では５％印字率の画像を１５００枚印字後の現像剤）とについて、層規制部材のせき止め部の斜面の傾斜角度θ（層規制部材単品の突出部と斜面との間の角度）をパラメータとして変化させ、層規制部材にて規制された現像ロール上の現像剤層厚を測定したものである。
本例の測定条件としては以下の通りである。
・層規制部材：
ＳＵＳ３０４製板厚０．０７ｍｍ，自由長１５ｍｍ，突出部０．５ｍｍ
・現像ロール：
外径φ１６ｍｍ，表面粗さＲａ＝１．４μｍ，周速２７４ｍｍ／ｓｅｃ．
同図によれば、θが９０度未満である態様（図６参照）では、新規現像剤の場合と劣化現像剤の場合とで現像剤層厚がばらつく傾向が見られるが、θが９０度〜１３５度の態様では、新規現像剤の場合と劣化現像剤の場合とで現像剤層厚は略一定に保たれ、安定していることが理解される。
尚、図２１では、θが１３５度までのデータしか示していないが、θが１３５度を超えた角度であっても、９０度未満に比べて、新規現像剤の場合と劣化現像剤の場合とで現像剤層厚を略一定に保つことが確認された。
【符号の説明】
【００３６】
１…像保持体，２…現像装置，３…現像容器，４…現像剤保持体，１０…層規制部材，１１…板状部材，１１ａ…支持部位，１１ｂ…接触部位，１２…突出部，１３…せき止め部，１４…斜面，θ…突出部に対するせき止め部の斜面の傾斜角度，Ａ…層規制部材と現像剤保持体との接触部位における接線に対する法線，Ｂ…せき止め部の斜面に沿った傾斜方向に延びる傾斜線，Ｓ…層規制部材のせき止め部に作用する現像剤による押圧力，Ｆａ…押圧力ＳのＡ方向成分，Ｆｂ…層規制部材の板状部材による層規制圧，Ｇ…現像剤，Ｔ…トナー，Ｍ…外添剤
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像が保持可能な像保持体に対向して開口し且つ非磁性一成分現像剤を収容する現像容器と、この現像容器の開口に面して回転可能に配置されると共に前記像保持体に対向する現像域まで現像容器に収容された現像剤を保持して搬送する現像剤保持体と、を備えた現像装置に用いられ、前記現像剤保持体に保持された現像剤層を現像域に至る前に規制する層規制部材であって、
前記現像容器側に直接若しくは支持部材を介して支持され、当該支持部位から前記現像剤保持体の現像剤搬送方向に対向して延び、現像剤保持体に弾性変形した状態で圧接配置されると共に当該現像剤保持体との接触部位よりも突出する突出部を有する板状部材と、
前記板状部材の現像剤保持体との接触面とは反対側の面のうち、当該板状部材の支持部位を除いた部位で且つ前記突出部の全部若しくは一部を残した部位に張り出すように設けられ、前記突出部に対して９０度以上の角度で傾斜する斜面を有すると共に当該斜面にて前記突出部に乗り上げた現像剤がせき止められるせき止め部と、
を備えたことを特徴とする層規制部材。
【請求項２】
静電潜像が保持可能な像保持体に対向して開口し且つ非磁性一成分現像剤を収容する現像容器と、
この現像容器の開口に面して回転可能に配置されると共に前記像保持体に対向する現像域まで現像容器に収容された現像剤を保持して搬送する現像剤保持体と、
この現像剤保持体に保持された現像剤層を現像域に至る前に規制する層規制部材と、を備え、
前記層規制部材は、前記現像容器側に直接若しくは支持部材を介して支持され、当該支持部位から前記現像剤保持体の現像剤搬送方向に対向して延び、現像剤保持体に弾性変形した状態で圧接配置されると共に当該現像剤保持体との接触部位よりも突出する突出部を有する板状部材と、
前記板状部材の現像剤保持体との接触面とは反対側の面のうち、当該板状部材の支持部位を除いた部位で且つ前記突出部の全部若しくは一部を残した部位に張り出すように設けられ、前記突出部に対して９０度以上の角度で傾斜する斜面を有すると共に当該斜面にて前記突出部に乗り上げた現像剤がせき止められるせき止め部と、
を備えることを特徴とする現像装置。
【請求項３】
請求項２記載の現像装置において、
前記せき止め部は、前記板状部材と前記現像剤保持体との接触部位に対応した部位に設けられていることを特徴とする現像装置。
【請求項４】
請求項２又は３記載の現像装置において、
前記せき止め部は、板状部材とは別体で且つ板状部材に固着されていることを特徴とする現像装置。
【請求項５】
請求項２ないし４いずれかに記載の現像装置において、
前記せき止め部は、前記突出部に対して９０度以上１３５度以下の角度で傾斜する斜面を有することを特徴とする現像装置。
【請求項６】
請求項２ないし５いずれかに記載の現像装置において、
前記せき止め部は、前記板状部材に対して鉛直方向に延びる長さが突出部よりも長く設定されていることを特徴とする現像装置。
【請求項７】
請求項２ないし６いずれかに記載の現像装置において、
前記せき止め部は、前記現像剤保持体の回転軸方向に沿って前記板状部材に連続的又は不連続的に設けられることを特徴とする現像装置。
【請求項８】
請求項７記載の現像装置において、
前記せき止め部は、前記現像剤保持体の回転軸方向に対して前記板状部材の中央部に位置する部位が他の部位よりも多くの現像剤をせき止めるものであることを特徴とする現像装置。
【請求項９】
静電潜像が保持可能な像保持体と、この像保持体に対向して設けられて前記像保持体上の静電潜像を現像する請求項２ないし８いずれかに記載の現像装置と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
静電潜像が保持可能な像保持体に対向して開口し且つ非磁性一成分現像剤を収容する現像容器と、この現像容器の開口に面して回転可能に配置されると共に前記像保持体に対向する現像域まで現像容器に収容された現像剤を保持して搬送する現像剤保持体と、を備えた現像装置に用いられ、前記現像剤保持体に保持された現像剤層を現像域に至る前に規制する層規制部材であって、
前記現像容器側に直接若しくは支持部材を介して支持され、当該支持部位から前記現像剤保持体の現像剤搬送方向に対向して延び、現像剤保持体に弾性変形した状態で圧接配置されると共に当該現像剤保持体との接触部位よりも突出する突出部を有する板状部材と、
前記板状部材の現像剤保持体との接触面とは反対側の面のうち、当該板状部材の支持部位を除いた部位で且つ前記突出部の全部若しくは一部を残した部位に張り出すように設けられ、前記突出部に対して９０度以上の角度で傾斜する斜面を有すると共に当該斜面にて前記突出部に乗り上げた現像剤がせき止められるせき止め部と、
を備えたことを特徴とする層規制部材。
【請求項２】
静電潜像が保持可能な像保持体に対向して開口し且つ非磁性一成分現像剤を収容する現像容器と、
この現像容器の開口に面して回転可能に配置されると共に前記像保持体に対向する現像域まで現像容器に収容された現像剤を保持して搬送する現像剤保持体と、
この現像剤保持体に保持された現像剤層を現像域に至る前に規制する層規制部材と、を備え、
前記層規制部材は、前記現像容器側に直接若しくは支持部材を介して支持され、当該支持部位から前記現像剤保持体の現像剤搬送方向に対向して延び、現像剤保持体に弾性変形した状態で圧接配置されると共に当該現像剤保持体との接触部位よりも突出する突出部を有する板状部材と、
前記板状部材の現像剤保持体との接触面とは反対側の面のうち、当該板状部材の支持部位を除いた部位で且つ前記突出部の全部若しくは一部を残した部位に張り出すように設けられ、前記突出部に対して９０度以上の角度で傾斜する斜面を有すると共に当該斜面にて前記突出部に乗り上げた現像剤がせき止められるせき止め部と、
を備えることを特徴とする現像装置。
【請求項３】
請求項２記載の現像装置において、
前記せき止め部は、前記板状部材と前記現像剤保持体との接触部位に対応した部位に設けられていることを特徴とする現像装置。
【請求項４】
請求項２又は３記載の現像装置において、
前記せき止め部は、板状部材とは別体で且つ板状部材に固着されていることを特徴とする現像装置。
【請求項５】
請求項２ないし４いずれかに記載の現像装置において、
前記せき止め部は、前記突出部に対して９０度以上１３５度以下の角度で傾斜する斜面を有することを特徴とする現像装置。
【請求項６】
請求項２ないし５いずれかに記載の現像装置において、
前記せき止め部は、前記板状部材に対して鉛直方向に延びる長さが突出部よりも長く設定されていることを特徴とする現像装置。
【請求項７】
請求項２ないし６いずれかに記載の現像装置において、
前記せき止め部は、前記現像剤保持体の回転軸方向に沿って前記板状部材に連続的又は不連続的に設けられることを特徴とする現像装置。
【請求項８】
請求項７記載の現像装置において、
前記せき止め部は、前記現像剤保持体の回転軸方向に対して前記板状部材の中央部に位置する部位が他の部位よりも多くの現像剤をせき止めるものであることを特徴とする現像装置。
【請求項９】
静電潜像が保持可能な像保持体と、この像保持体に対向して設けられて前記像保持体上の静電潜像を現像する請求項２ないし８いずれかに記載の現像装置と、を備えたことを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【公開番号】特開２０１３−５０５３６（Ｐ２０１３−５０５３６Ａ）
【公開日】平成２５年３月１４日（２０１３．３．１４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８７４４６（Ｐ２０１１−１８７４４６）
【出願日】平成２３年８月３０日（２０１１．８．３０）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年３月１４日（２０１３．３．１４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月３０日（２０１１．８．３０）
【出願人】（０００００５４９６）富士ゼロックス株式会社 (21,908)
【Ｆターム（参考）】
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