現像剤層厚規制部材、現像装置、及びこれを備えた画像形成装置
【課題】 ドクターブレードの温度を適切に安定化し、現像材の融着やドクターブレードの劣化を抑制するドクターブレード、現像装置、及びこれを備えた画像形成装置を提供する。
【解決手段】 現像剤を表面に担持して回転する現像ローラ６２と、現像ローラ６２に圧接して、現像剤の層厚を規制するドクターブレード６８を備え、ドクターブレード６８は、現像ローラ６２に圧接する圧接部材６８４及び該圧接部材６８４を支持する支持部材６８２から構成され、圧接部材６８４は、中空部６８３を有するとともに、中空部６８３は、圧接部材６８２の温度変化を抑制する温度変化抑制物質６８４で満たされている。
【解決手段】 現像剤を表面に担持して回転する現像ローラ６２と、現像ローラ６２に圧接して、現像剤の層厚を規制するドクターブレード６８を備え、ドクターブレード６８は、現像ローラ６２に圧接する圧接部材６８４及び該圧接部材６８４を支持する支持部材６８２から構成され、圧接部材６８４は、中空部６８３を有するとともに、中空部６８３は、圧接部材６８２の温度変化を抑制する温度変化抑制物質６８４で満たされている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、感光体に代表される像担持体に形成された静電像を現像剤で現像する現像装置に関し、レーザープリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置に好ましく用いられる現像剤層厚規制部材、現像装置、及びこれを備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を採用するプリンタ等の画像形成装置においては、像担持体である感光体の表面に形成される静電潜像に対して、現像装置から現像剤を供給して現像することによって可視像である現像剤像を形成し、さらに現像剤像を記録紙などの転写媒体に転写し、転写媒体上に転写された現像剤像を定着して堅牢な記録画像を形成する。
【０００３】
近年、カラーインクジェット方式の画像形成装置の普及により、電子写真方式を利用した画像形成装置においても、小型化・低価格化が求められている。このような状況から、電子写真方式の現像装置としては、構造が簡単で小型化が可能な、非磁性一成分現像方式が有用であり、現在も改良技術の開発が進められている。
【０００４】
非磁性一成分現像方式は、潜像担持体に現像剤担持体（以下、現像ローラと記す。）を接触させて現像を行う接触現像方式と、潜像担持体と現像ローラ間に所定の間隙を隔てて現像を行う非接触現像方式に大別される。両者とも現像装置自身の構造は類似しており、コンパクトな特徴を有するが、現像ローラ及び現像剤層厚規制部材（以下、ドクターブレードと記す。）の材質は異なる場合がある。
【０００５】
先ず、接触現像方式では、現像領域での均一な接触を得る為に、現像ローラは導電性を有するゴムなどの弾性部材から構成される。特に潜像担持体として感光体ドラムなどの剛体を用いる構成では、接触状態の不具合による傷つけを防止する観点からもゴムなどの弾性部材よりなる現像ローラは有効である。このゴムなどの弾性部材よりなる現像ローラの場合、現像ローラ上の現像剤層形成を行うドクターブレードとしては、ゴム製のもの、金属シャフトからなるローラ型のもの、又は金属板単体のものなどが好適に用いられる。中でも、金属板からなるブレードは低コストに提供できる為、広く用いられている。
【０００６】
一方、非接触現像方式の場合、潜像担持体との間隙を精密に保持する必要があるため、現像ローラとしては、金属等の剛体から成るローラやスリーブが用いられることが多い。これはゴムローラに比べ、表面の研磨精度が高く、駆動軸と表面の偏心を抑制しやすいためである。また非接触ゆえに接触による傷つけの懸念が無いことも挙げられる。ドクターブレードとしては上記の接触型と同様幾つかの方式が採用可能であるが、現像剤層規制部での接触安定化や傷つけ防止の観点から、ゴム製のドクターブレードが用いられることが多い。ゴム製のドクターブレードとしては、金属板等の弾性支持部材とその端縁部にゴム材が配された現像剤層規制部からなるものが一般的であり、例えば特許文献１に示すような現像剤層規制部であるゴム部に中空部を有するものなどが知られている。
【０００７】
図８は、特許文献１に示されたドクターブレードの構造を説明するための概略図である。該文献に示されたドクターブレードは、現像ローラ８０に当接する可撓性シート部材８１及び該可撓性シート部材８１を支持する支持部材８２から構成され、可撓性シート部材８１の両端は、それぞれ、支持部材８２の第一支持部８２ａ、第二支持部８２ｂで支持される。可撓性シート部材８１は、湾曲するように曲げられることにより、可撓性シート部材８１と支持部材８２の間に中空部８３を形成し、可撓性シート部材８１を介して、該中空部を現像ローラ８０に当接させている。
【０００８】
このような構成とすることで、可撓性シート部材８１と現像ローラ８０が、長期間に亙って、常に同じ当接部で加圧接触しても、中空部８３を有する可撓性シート部材８１を変形させることで、現像ローラ表面の凹みを抑制でき、またドクターブレードと現像ローラの当接部からの現像剤の漏れを抑制でき、さらには画像形成時にのみ良好な画像を得るのに十分な当接圧を確保できる。これにより画像かぶりや画像むらが発生しないという効果を期待できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００８−１５１９３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、近年、画質に対する要求性能の高まりを受け、現像剤の小粒径化が進み、それに伴って現像ローラ上に形成する現像剤層の厚みも薄層化する必要があった。そのためにはドクターブレードによる加圧力を上げていく必要があるが、押圧力を大きくすることにより、ドクターブレードと現像剤、あるいはドクターブレードと現像ローラとの摩擦力が大きくなるため、現像剤の温度が上昇してしまい、現像剤が融解し固化してしまう、いわゆる融着現象が発生し、これによっても画像欠陥を生じさせてしまうという問題があった。
【００１１】
また、高温環境下での駆動においては、上記特許文献１に示されたドクターブレードの中空部８３に熱がこもってしまい、上記融着現象をさらに加速させてしまう問題もある。さらに、摩擦力が大きくなり、温度上昇が生じると、可撓性シート部材８１のゴム部の劣化が進み、長期の使用に耐えられなくなり、画像品質の低下を招く虞もある。
【００１２】
このように、ドクターブレードの使用環境においては、温度がその画像品質、あるいは装置全体の寿命に与える影響が大きいため、最適な温度状態を保つ必要がある。
【００１３】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ドクターブレードの温度を適切に安定化し、現像材の融着やドクターブレードの劣化を抑制するドクターブレード、現像装置、及びこれを備えた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】
【００１４】
本発明に係る現像剤層厚規制部材は、現像剤を表面に担持して回転する現像剤担持体と、前記現像剤担持体に圧接して、前記現像剤の層厚を規制する現像剤層厚規制部材を備えた現像装置に用いられる現像剤層厚規制部材であって、前記現像剤層厚規制部材は、前記現像剤担持体に圧接する圧接部材及び該圧接部材を支持する支持部材から構成され、前記圧接部材は、中空部を有するとともに、前記中空部は、前記圧接部材の温度変化を抑制する温度変化抑制物質で満たされていることを特徴とする。
【００１５】
また、前記温度変化抑制物質は、前記圧接部材よりも比熱が大きいことを特徴としてもよい。また、前記温度変化抑制物質は、液体もしくは気体であることを特徴としてもよい。また、前記液体もしくは気体は、温度調整されたものであることを特徴としてもよい。
【００１６】
本発明に係る現像装置は、上記のいずれかに記載の現像剤層厚規制部材を用いたことを特徴とする。また、前記温度変化抑制物質を前記中空部に循環させる循環機構をさらに備えることを特徴としてもよい。
【００１７】
本発明に係る画像形成装置は、上記のいずれかの現像装置を用いたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、ドクターブレードの温度を適切な温度に安定化し、ドクターブレードと現像ローラとの摩擦による温度上昇によっておこる現像剤の融着やドクターブレードの劣化を抑制するドクターブレード、現像装置、及びこれを備えた画像形成装置を実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態に係る現像装置Ｘを備えた画像形成装置Ｚの全体構成を表す断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る現像装置Ｘの概略構成を表す断面図である。
【図３】実施形態１に係るドクターブレードの概略図である。
【図４】実施形態１に係るドクターブレードの中空部の形状例を示した断面図である。
【図５】実施形態２に係るドクターブレードの概略図である。
【図６】実施形態３に係るドクターブレードの概略図である。
【図７】実施形態３に係るドクターブレードの中空部における温度変化抑制物質の配置例を示した断面図である。
【図８】従来技術におけるドクターブレードの構造を説明するための概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態の現像装置について図面を参照して説明する。尚、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。また、本実施形態は一成分現像方式を例に挙げて説明するが、現像方式はこれに限らず、例えば二成分現像方式など、他の現像方式でも適用可能である。
【００２１】
図１は、本発明の実施の形態に係る現像装置Ｘを備えた画像形成装置Ｚの全体構成を表す断面図である。先ず同図を用いて、画像形成装置Ｚの構成と動作内容について説明する。
【００２２】
画像形成装置Ｚは、印刷モードとして複写モード、プリンタモード、及びＦＡＸモードを有しており、不図示の操作部からの操作入力や、パーソナルコンピュータ等の外部ホスト装置からの印刷ジョブの受信に応じた印刷モードが後述する制御部によって選択される。
【００２３】
画像形成装置Ｚは、原稿読み取り部１０、給紙部２０、印刷部３０、排紙部４０に大別され、原稿読み取り部１０が給紙部２０の上方に配設され、排紙部４０が原稿読み取り部１０と給紙部２０の中間部位に配設されている。
【００２４】
以下に、上記各処理モードの中から複写モードについて説明する。ユーザが、原稿読み取り部１０のプラテンガラス１１上に原稿を載置した後、給紙部２０の給紙カセット２１或いは装置側面に設けられた手差しトレイ２３に記録紙を載置し、さらに装置の外装前面部に配置される操作パネル（不図示）上の条件入力キーで、印刷枚数／印刷倍率などを入力した後に、操作パネルのスタートキーを操作するとコピー動作が開始される。
【００２５】
スタートキーが操作されると、メイン駆動モータ（不図示）が始動し、各駆動ギヤが回転する。その後、給紙ローラ２２又は２２ａが回転して用紙が装置内へ送出され、給紙された用紙はレジストローラ３１に到達して捕捉される。このレジストローラ３１により、用紙は、感光体ドラム３２上に形成される画像形成開始部である画像の先端部と同期をとるために一時停止され、用紙の先端部が均一にレジストローラ３１に押しつけられて用紙の先端位置の補正が行なわれる。
【００２６】
一方、原稿読み取り部１０においては、光源であるコピーランプ１２ａが点灯し、コピーランプユニット１２が矢印Ｃ方向へ移動することで露光が開始される。コピーランプ１２ａにより原稿に照射された照射光は、原稿の画像情報を含む反射光となり、該反射光は、コピーランプユニット１２に設けられた第１ミラー１２ｂから第２ミラー１３、第３ミラー１４、光学レンズ１５から、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）１６へ入射されることによって読み取られる。このようにして読み取られた画像情報は、不図示のＣＣＤ回路で、光の画像情報が電気的信号に変換され、その画像情報信号は、設定された条件で画像処理が行われ、レーザスキャナユニット３３へプリントデータとして送信される。
【００２７】
他方、帯電ユニット３４により、感光体ドラム３２の周面の一部が軸方向全体に渡って所定帯電電位に帯電され、感光体ドラム３２が回転することによってその周面全体が所定の負の帯電電位に帯電される。帯電した感光体ドラム３２表面は、感光体ドラム３２の回転により次工程へ移動する。
【００２８】
次に、レーザスキャナユニット３３では、回転方向に複数の反射面を有したポリゴンミラー及び各種光学系により、半導体レーザから出射されたレーザ光が偏向されながら感光体ドラム３２へ照射される。これにより、レーザ光が前記帯電ユニット３４により帯電した感光体ドラム３２上を走査されて、感光体ドラム３２上に静電潜像が形成される。
【００２９】
その後、現像装置Ｘが備える現像槽６１内の負の直流電位に印加された現像ローラ６２により、現像槽６１内のトナーが回転する感光体ドラム３２表面上に供給され、静電潜像はこのトナーによって感光体ドラム３２上の電位ギャップに応じて顕像化される。
【００３０】
また、作像される記録紙は、タイミングを合わせてレジストローラ３１により、感光体ドラム３２方向へ搬送され、転写ユニット３６により感光体ドラム３２上のトナーが用紙に転写される。感光体ドラム３２上の残留したトナーはドラムユニットのクリーニングブレード３７ａによってかきとられ、クリーナーユニット３７により回収される。
【００３１】
前記クリーニングブレード３７ａによりトナーがかきとられた感光体ドラム３２の表面は、前記帯電ユニット３４へ移動する途中で除電装置３９により必要に応じて除電される。
【００３２】
他方、トナーの転写が終了した用紙は、定着装置３８の加熱ローラ３８ａと加圧ローラ３８ｂとの間を通過して、熱と圧力が加えられ、用紙上の未定着トナーが用紙に溶融・固着され、排紙ローラ４１により排紙トレイ４２に排出される。前記加熱ローラ３８ａは、その内部に設けられた加熱ヒータ３８ｃによって加熱される。
【００３３】
また、原稿読み取り部１０が備える原稿トレイ１９に原稿が載置されていることが、所定のセンサにより検出されている場合には、所定のスタートキー操作がなされたときに給紙ローラ５１が回転し、原稿トレイ１９上に載置された原稿が原稿読み取り部１０内へ送出されて所定の搬送経路Ｒｔ１中を搬送される。この搬送経路Ｒｔ１には、レジストローラ５３が設けられており、このレジストローラ５３によって原稿が捕捉され、原稿先端の位置決めが行われた後、所定のタイミングで原稿読み取り位置へ搬送される。そして、前記コピーランプユニット１２が所定の停止位置で停止したまま搬送中の原稿を露光する。この露光により得られた原稿からの反射光により原稿画像を読み取る処理は、前述した通りである。このようにして画像が読み取られた原稿は、原稿排出部１８へ排出される。
【００３４】
図２は、本発明の実施の形態に係る現像装置Ｘの概略構成を表す断面図である。ここでは同図を用いて現像装置Ｘの構成と動作概要につき説明を行う。現像装置Ｘは、大略、現像剤を担持する現像ローラ６２と、現像剤を収容する現像槽６１と、現像槽６１の中で現像剤６０を撹拌搬送する撹拌搬送部材６３、６４、及び６５を含み、該撹拌搬送部材６３、６４、及び６５は、矢印で示すように紙面から見て反時計方向に回転している。
【００３５】
現像ローラ６２は、現像槽内で回転自在に設けられる現像ローラである。現像ローラ６２は、感光体ドラム３２を臨み、その軸線が感光体ドラム３２の回転軸線と平行になるように配置され、現像槽６１本体のフレーム部に支持される。
【００３６】
現像ローラ６２に担持される現像剤としては、例えば、非磁性の一成分現像剤が用いられる。現像ローラ６２上流に設けられたトナー供給ローラ６６により、その表面にトナーを吸着し、現像ローラ６２上に一定量のトナーを供給する。
【００３７】
現像ローラ６２の上方には、現像剤層厚規制部材として作用するドクターブレード６８が設けられている。詳細は後述するが、ドクターブレード６８は、支持部材６８１及び圧接部材６８２よりなり、支持部材６８１の先端には圧接部材６８２としてのウレタンゴムが一体化されており、支持部材６８１の他端は固定用の板金７１及び７２により挟持され、ビス７３を用いて現像装置Ｘ本体に螺設されている。
【００３８】
支持部材６８１は薄く、ばね性を有した金属板金であり、このばね性によってウレタンゴムを一定の圧力で現像ローラ６２上に押圧している。これにより、現像ローラ６２上には、一定の帯電量を有するトナー層が担持される。これらの電荷を有するトナーが、現像ローラ６２と感光体ドラム３２との電位差に応じて、現像ローラ６２から感光体ドラム３２に供給されて静電潜像を現像し、トナー像を形成する。
【００３９】
現像槽６１は、たとえば硬質の合成樹脂などからなり、外観が略直方体形状を有する容器部材である。現像槽６１内において、第１撹拌搬送部材６５と第２撹拌搬送部材６３は主として回転方向のトナーの攪拌と搬送の役割を持っている。両部材共に回転軸の周囲に設けられた薄い樹脂性、例えばＰＥＴ（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）製の羽を有している。また、第３撹拌搬送部材６４は例えば硬質の合成樹脂製のスクリュー状の回転部材であって、主として軸方向のトナーの攪拌と搬送の役割を持っている。
【００４０】
第２撹拌搬送部材６３とトナー供給ローラ６６との間には、中間壁部材６９が設けられる。中間壁部材６９は、たとえば合成樹脂などからなる平板状の部材であり、現像槽６１の長手方向に延びて現像槽６１の底部から立ち上がるようにして設けられる。中間壁部材６９の中央部には開口穴７０があって、槽内において、第２撹拌搬送部材６３からトナー供給ローラ６６へ向う現像剤の流れを形成している。
【００４１】
トナー供給ローラ６６は、芯金のまわりに円筒状のたとえば発泡ウレタンなどの多孔性当接部が設けられたものであり、この穴部にトナーを吸着させつつ、現像ローラ６２を摺擦する事でトナーを現像ローラ６２に供給し、且つ現像後、現像ローラ６２に残った余分のトナー層をクリーニングする役割も持つ。
【００４２】
＜実施形態１＞
以下に、実施形態１について説明する。図３は、本実施形態にかかるドクターブレード６８の概略図である。ドクターブレード６８は、支持部材６８１及び圧接部材６８２よりなり、支持部材６８１の先端には圧接部材６８２としてのウレタンゴムが一体化されている。
【００４３】
本実施形態では、支持部材６８１の材料としては、りん青銅板を用いているが、他にステンレス板やベリリウム銅板なども使用可能である。また、現像ローラ６２に当接する圧接部材６８２であるゴム部材は、ゴムを溶かして支持部材に成形するため、ゴム部材の成型温度に耐えうる材質であることが望ましい。なお、ゴム部材の外側の支持部分長さＡは２５ｍｍとしている。支持部材６８１のばね性は、支持部材６８１の厚みに依存しており、厚みが薄いとばね性が弱くなり、トナーすり抜け量が多くなる。また、厚みが厚いとばね性が強くなり、トナーのかすれの原因になる。このようなことから、支持部材の厚みは、０．１２ｍｍ程度が適当である。
【００４４】
本実施形態では、圧接部材６８２としてウレタンゴムを用いているが、他にシリコンゴムなども使用可能である。ゴムの硬度はＪＩＳ Ａ硬度で６０°〜８５°が好適であり、本実施形態では６５°〜７０°とした。圧接部材６８２については、厚みを０．４ｍｍとし、中空部６８３を有したゴムを射出成形などで形成し、支持部材６８１に接着する。
【００４５】
中空部６８３内部は、温度変化抑制物質６８４で満たされている。温度変化抑制物質６８４は、圧接部材６８２であるゴム部材よりも比熱が大きく、温度変化の少ない物質、例えば水、あるいは吸水ポリマーに水を吸収させてゲル化したもの、あるいはヘリウムガスなどを封入する。このような方法で、厚み方向に中空部６８３を持ち、その中空部６８３に温度変化抑制物質６８４が充填されたドクターブレード６８が作製される。
【００４６】
なお、圧接部材６８２の長手方向に垂直に切断された中空部６８３の断面形状は、本実施形態では図４（ａ）に示すような半月状の形状としているが、これに限らない。例えば、図４（ｂ）に示すような略四角形状、あるいは、図４（ｃ）に示すような三角形状、あるいは図４（ｄ）に示すような楕円形状などにしても構わない。図４（ａ）〜（ｃ）に示した形状の場合は、現像ローラ６２と接する面側に中空部６８３が広く面しており、中空部６８３に封入された温度変化抑制物質６８４がより効果的に働き、現像ローラ６２と圧接部材６８２が接することによる摩擦で生じる温度変化を効果的に抑えることができる。また、図４（ｂ）に示した形状の場合は、排気により支持部材側で温度上昇がある場合に、支持部材側の温度変化を効果的に抑えることができる。さらに、図４（ｃ）に示した形状の場合は、温度変化抑制部材を少量に抑えることができる。
【００４７】
本実施形態で用いた現像ローラ６２は、直径φ１６ｍｍ、材質はアルミニウムのスリーブであり、その表面は、表面粗さＲａ＝０．３〜０．５μｍのサンドブラスト処理がなされたものを用い、スリーブの回転周速度は１４５ｍｍ／ｓとした。現像剤はポリエステル樹脂を主成分とする非磁性一成分トナーであり、平均粒径は７μｍ、粉砕法で作成したものを用いた。
【００４８】
上記のドクターブレードを用いて、現像剤の層形成状態や画像形成性能を確認したところ、トナーの融着やニップ幅の変動も少なくなり、画像均一性がアップした。ドクターブレード６８において、圧接部材６８２に中空部６８３を設け、その中に温度変化抑制物質６８４を充填あるいは満たすことで、圧接部材６８２の温度上昇を軽減でき、画像品質を保つことが可能となった。
【００４９】
＜実施形態２＞
次に、実施形態２について説明する。本実施形態では、温度変化抑制物質６８４として、温度調整した空気を循環させる点が実施形態１と異なる。
【００５０】
図５は、本実施形態に係るドクターブレード６８ａの概略図である。圧接部材６８２に設けられた中空部６８３の内部には循環機構（不図示）により、温度調整した物質の一例である空気を気体媒体として循環させる。空気の循環は、圧接部材６８２にダクトあるいは配管などを連結し、ファンなどを用いて空気を循環させる方法が一般的である。
【００５１】
ここで、圧接部材にゴム素材を用いた場合、低温環境下においては、ゴム部の硬度が硬くなるため、現像ローラ６２とのニップ幅が狭くなり、現像剤の層厚を十分規制することができなくなり、結果としてスジムラという画像欠陥が生じるという問題がある。
【００５２】
ところが、本実施形態のように、中空部６８３に温度調整された物質を循環させることで、圧接部材６８２の温度変化が少なくなり、圧接部材６８２にゴム素材を用いた場合には、ゴム硬度が一定化する。その結果、ニップ幅も温度変化による影響を受けにくくなり、安定した画像を得ることができる。また、圧接部材６８２と現像ローラ６２の摩擦による温度上昇も防ぐことができるので、現像剤の融着を軽減することができる。
【００５３】
なお、空気の循環方法としては、あらかじめ定められた一定温度に調整された空気を循環させる方法の他に、圧接部材６８２の温度を感知する温度センサ（不図示）を設けて、圧接部材６８２の温度が上がれば冷却のための低い温度に調整された空気を循環させ、逆に圧接部材の温度が下がれば高い温度に調整された空気を循環させ、圧接部材６８２の温度変化を抑えるといった方法でも構わない。
【００５４】
あるいは圧接部材６８２の温度が上がれば、ファンの回転数を上げて、より多くの空気を送風させ、逆に圧接部材の温度が下がれば、ファンの回転数を下げることにより、圧接部材６８２の温度変化を抑制するという方法でも良い。
【００５５】
また、本実施形態では、気体媒体として空気を用いたが、温度調整した水やエチレングリコールなどを液体媒体として用いても構わない。また、本実施形態では、圧接部材６８２としてゴム部材を用いたが、ＳＵＳ（ステンレス鋼）などの金属部材であってもトナー融着を軽減する効果がある。
【００５６】
＜実施形態３＞
次に実施形態３について説明する。本実施形態では上記実施形態１及び実施形態２を組み合わせた例を説明する。
【００５７】
図６は、本実施形態に係るドクターブレード６８ｂの概略図である。圧接部材６８２に設けられた中空部６８３の内部の一部に温度変化抑制物質６８４が設けられている。温度変化抑制物質６８４によって圧接部材６８２の温度を適正に保つことができるとともに、中空部６８３には温度調整された空気が循環されるので、一層効果的である。
【００５８】
なお、本実施形態では、温度変化抑制物質６８４は、中空部６８３において現像ローラ６２と接する面と同じ側に設けているが、これに限るものではない。
【００５９】
図７は、中空部６８３に温度変化抑制物質６８４を配置した例を示すものであり、圧接部材６８２の長手方向に対し垂直方向に切断したときの断面図である。本実施形態では図７（ａ）に示すように、温度変化抑制物質６８４を中空部６８３において現像ローラ６２と接する面と同じ側に設けているが、これ以外に、例えば、図７（ｂ）に示すように支持部材６８１側に設けたり、図７（ｃ）に示すように中空部６８３の内壁全面を覆うようにドーナツ状に設けたりしても構わない。このように、温度変化抑制物質６８４によって圧接部材６８２の温度を適正に保つことができるとともに、中空部６８３には温度調整された空気が循環されるので、より温度変化が少なくなり、一層効果的である。
【００６０】
図７（ａ）のように、支持部材６８１側に空気の循環がなされる場合、支持部材６８１からの熱伝導が空気により遮断されるため、現像ローラ６２と接する側の温度変化に対する影響が少なくなる。
また、図７（ｃ）のように中空部６８３の周囲を温度変化抑制物質６８４で囲むような構成の場合は、圧接部材６８２の厚み方向での温度のばらつきが無くなり、温度の均一化が図れるとともに、圧接部材６８２のひずみも少なくなる。
【００６１】
以上それぞれの実施形態を説明したが、いずれの実施形態においても、ドクターブレードの温度を適切に安定化し、現像材の融着やドクターブレードの劣化を抑制するドクターブレード、現像装置、及びこれを備えた画像形成装置を実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明は、現像ローラに供給される現像剤の量を規制するドクターブレードを備えて、現像剤の層厚を規制するようにした画像形成装置であれば、上述したような構成に限定されるものではなく、その他の画像形成装置等に展開が可能である。
【符号の説明】
【００６３】
１０ 原稿読み取り部
１１ プラテンガラス
１２ コピーランプユニット
１２ａ コピーランプ
１２ｂ 第１ミラー
１３ 第２ミラー
１４ 第３ミラー
１５ 光学レンズ
１６ ＣＣＤ
１８ 原稿排出部
１９ 原稿トレイ
２０ 給紙部
２１ 給紙カセット
２２、２２ａ 給紙ローラ
２３ 手差しトレイ
３０ 印刷部
３１ レジストローラ
３２ 感光体ドラム
３３ レーザスキャナユニット
３４ 帯電ユニット
３６ 転写ユニット
３７ クリーナーユニット
３７ａ クリーニングブレード
３８ 定着装置
３８ａ 加熱ローラ
３８ｂ 加圧ローラ
３８ｃ 加熱ヒータ
３９ 除電装置
４０ 排紙部
４１ 排紙ローラ
４２ 排紙トレイ
５１ 給紙ローラ
５３ レジストローラ
６０ 現像剤
６１ 現像槽
６２ 現像ローラ
６３、６４、６５ 撹拌搬送部材
６６ トナー供給ローラ
６８、６８ａ、６８ｂ ドクターブレード
６８１ 支持部材
６８２ 圧接部材
６８３ 中空部
６８４ 温度変化抑制物質
６９ 中間壁部材
７０ 開口穴
７１、７２ 板金
７３ ビス
Ｘ 現像装置
Ｚ 画像形成装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、感光体に代表される像担持体に形成された静電像を現像剤で現像する現像装置に関し、レーザープリンタ、複写機、ファクシミリ等の画像形成装置に好ましく用いられる現像剤層厚規制部材、現像装置、及びこれを備えた画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を採用するプリンタ等の画像形成装置においては、像担持体である感光体の表面に形成される静電潜像に対して、現像装置から現像剤を供給して現像することによって可視像である現像剤像を形成し、さらに現像剤像を記録紙などの転写媒体に転写し、転写媒体上に転写された現像剤像を定着して堅牢な記録画像を形成する。
【０００３】
近年、カラーインクジェット方式の画像形成装置の普及により、電子写真方式を利用した画像形成装置においても、小型化・低価格化が求められている。このような状況から、電子写真方式の現像装置としては、構造が簡単で小型化が可能な、非磁性一成分現像方式が有用であり、現在も改良技術の開発が進められている。
【０００４】
非磁性一成分現像方式は、潜像担持体に現像剤担持体（以下、現像ローラと記す。）を接触させて現像を行う接触現像方式と、潜像担持体と現像ローラ間に所定の間隙を隔てて現像を行う非接触現像方式に大別される。両者とも現像装置自身の構造は類似しており、コンパクトな特徴を有するが、現像ローラ及び現像剤層厚規制部材（以下、ドクターブレードと記す。）の材質は異なる場合がある。
【０００５】
先ず、接触現像方式では、現像領域での均一な接触を得る為に、現像ローラは導電性を有するゴムなどの弾性部材から構成される。特に潜像担持体として感光体ドラムなどの剛体を用いる構成では、接触状態の不具合による傷つけを防止する観点からもゴムなどの弾性部材よりなる現像ローラは有効である。このゴムなどの弾性部材よりなる現像ローラの場合、現像ローラ上の現像剤層形成を行うドクターブレードとしては、ゴム製のもの、金属シャフトからなるローラ型のもの、又は金属板単体のものなどが好適に用いられる。中でも、金属板からなるブレードは低コストに提供できる為、広く用いられている。
【０００６】
一方、非接触現像方式の場合、潜像担持体との間隙を精密に保持する必要があるため、現像ローラとしては、金属等の剛体から成るローラやスリーブが用いられることが多い。これはゴムローラに比べ、表面の研磨精度が高く、駆動軸と表面の偏心を抑制しやすいためである。また非接触ゆえに接触による傷つけの懸念が無いことも挙げられる。ドクターブレードとしては上記の接触型と同様幾つかの方式が採用可能であるが、現像剤層規制部での接触安定化や傷つけ防止の観点から、ゴム製のドクターブレードが用いられることが多い。ゴム製のドクターブレードとしては、金属板等の弾性支持部材とその端縁部にゴム材が配された現像剤層規制部からなるものが一般的であり、例えば特許文献１に示すような現像剤層規制部であるゴム部に中空部を有するものなどが知られている。
【０００７】
図８は、特許文献１に示されたドクターブレードの構造を説明するための概略図である。該文献に示されたドクターブレードは、現像ローラ８０に当接する可撓性シート部材８１及び該可撓性シート部材８１を支持する支持部材８２から構成され、可撓性シート部材８１の両端は、それぞれ、支持部材８２の第一支持部８２ａ、第二支持部８２ｂで支持される。可撓性シート部材８１は、湾曲するように曲げられることにより、可撓性シート部材８１と支持部材８２の間に中空部８３を形成し、可撓性シート部材８１を介して、該中空部を現像ローラ８０に当接させている。
【０００８】
このような構成とすることで、可撓性シート部材８１と現像ローラ８０が、長期間に亙って、常に同じ当接部で加圧接触しても、中空部８３を有する可撓性シート部材８１を変形させることで、現像ローラ表面の凹みを抑制でき、またドクターブレードと現像ローラの当接部からの現像剤の漏れを抑制でき、さらには画像形成時にのみ良好な画像を得るのに十分な当接圧を確保できる。これにより画像かぶりや画像むらが発生しないという効果を期待できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００８−１５１９３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、近年、画質に対する要求性能の高まりを受け、現像剤の小粒径化が進み、それに伴って現像ローラ上に形成する現像剤層の厚みも薄層化する必要があった。そのためにはドクターブレードによる加圧力を上げていく必要があるが、押圧力を大きくすることにより、ドクターブレードと現像剤、あるいはドクターブレードと現像ローラとの摩擦力が大きくなるため、現像剤の温度が上昇してしまい、現像剤が融解し固化してしまう、いわゆる融着現象が発生し、これによっても画像欠陥を生じさせてしまうという問題があった。
【００１１】
また、高温環境下での駆動においては、上記特許文献１に示されたドクターブレードの中空部８３に熱がこもってしまい、上記融着現象をさらに加速させてしまう問題もある。さらに、摩擦力が大きくなり、温度上昇が生じると、可撓性シート部材８１のゴム部の劣化が進み、長期の使用に耐えられなくなり、画像品質の低下を招く虞もある。
【００１２】
このように、ドクターブレードの使用環境においては、温度がその画像品質、あるいは装置全体の寿命に与える影響が大きいため、最適な温度状態を保つ必要がある。
【００１３】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ドクターブレードの温度を適切に安定化し、現像材の融着やドクターブレードの劣化を抑制するドクターブレード、現像装置、及びこれを備えた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】
【００１４】
本発明に係る現像剤層厚規制部材は、現像剤を表面に担持して回転する現像剤担持体と、前記現像剤担持体に圧接して、前記現像剤の層厚を規制する現像剤層厚規制部材を備えた現像装置に用いられる現像剤層厚規制部材であって、前記現像剤層厚規制部材は、前記現像剤担持体に圧接する圧接部材及び該圧接部材を支持する支持部材から構成され、前記圧接部材は、中空部を有するとともに、前記中空部は、前記圧接部材の温度変化を抑制する温度変化抑制物質で満たされていることを特徴とする。
【００１５】
また、前記温度変化抑制物質は、前記圧接部材よりも比熱が大きいことを特徴としてもよい。また、前記温度変化抑制物質は、液体もしくは気体であることを特徴としてもよい。また、前記液体もしくは気体は、温度調整されたものであることを特徴としてもよい。
【００１６】
本発明に係る現像装置は、上記のいずれかに記載の現像剤層厚規制部材を用いたことを特徴とする。また、前記温度変化抑制物質を前記中空部に循環させる循環機構をさらに備えることを特徴としてもよい。
【００１７】
本発明に係る画像形成装置は、上記のいずれかの現像装置を用いたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、ドクターブレードの温度を適切な温度に安定化し、ドクターブレードと現像ローラとの摩擦による温度上昇によっておこる現像剤の融着やドクターブレードの劣化を抑制するドクターブレード、現像装置、及びこれを備えた画像形成装置を実現することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の実施形態に係る現像装置Ｘを備えた画像形成装置Ｚの全体構成を表す断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る現像装置Ｘの概略構成を表す断面図である。
【図３】実施形態１に係るドクターブレードの概略図である。
【図４】実施形態１に係るドクターブレードの中空部の形状例を示した断面図である。
【図５】実施形態２に係るドクターブレードの概略図である。
【図６】実施形態３に係るドクターブレードの概略図である。
【図７】実施形態３に係るドクターブレードの中空部における温度変化抑制物質の配置例を示した断面図である。
【図８】従来技術におけるドクターブレードの構造を説明するための概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明の実施形態の現像装置について図面を参照して説明する。尚、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。また、本実施形態は一成分現像方式を例に挙げて説明するが、現像方式はこれに限らず、例えば二成分現像方式など、他の現像方式でも適用可能である。
【００２１】
図１は、本発明の実施の形態に係る現像装置Ｘを備えた画像形成装置Ｚの全体構成を表す断面図である。先ず同図を用いて、画像形成装置Ｚの構成と動作内容について説明する。
【００２２】
画像形成装置Ｚは、印刷モードとして複写モード、プリンタモード、及びＦＡＸモードを有しており、不図示の操作部からの操作入力や、パーソナルコンピュータ等の外部ホスト装置からの印刷ジョブの受信に応じた印刷モードが後述する制御部によって選択される。
【００２３】
画像形成装置Ｚは、原稿読み取り部１０、給紙部２０、印刷部３０、排紙部４０に大別され、原稿読み取り部１０が給紙部２０の上方に配設され、排紙部４０が原稿読み取り部１０と給紙部２０の中間部位に配設されている。
【００２４】
以下に、上記各処理モードの中から複写モードについて説明する。ユーザが、原稿読み取り部１０のプラテンガラス１１上に原稿を載置した後、給紙部２０の給紙カセット２１或いは装置側面に設けられた手差しトレイ２３に記録紙を載置し、さらに装置の外装前面部に配置される操作パネル（不図示）上の条件入力キーで、印刷枚数／印刷倍率などを入力した後に、操作パネルのスタートキーを操作するとコピー動作が開始される。
【００２５】
スタートキーが操作されると、メイン駆動モータ（不図示）が始動し、各駆動ギヤが回転する。その後、給紙ローラ２２又は２２ａが回転して用紙が装置内へ送出され、給紙された用紙はレジストローラ３１に到達して捕捉される。このレジストローラ３１により、用紙は、感光体ドラム３２上に形成される画像形成開始部である画像の先端部と同期をとるために一時停止され、用紙の先端部が均一にレジストローラ３１に押しつけられて用紙の先端位置の補正が行なわれる。
【００２６】
一方、原稿読み取り部１０においては、光源であるコピーランプ１２ａが点灯し、コピーランプユニット１２が矢印Ｃ方向へ移動することで露光が開始される。コピーランプ１２ａにより原稿に照射された照射光は、原稿の画像情報を含む反射光となり、該反射光は、コピーランプユニット１２に設けられた第１ミラー１２ｂから第２ミラー１３、第３ミラー１４、光学レンズ１５から、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）１６へ入射されることによって読み取られる。このようにして読み取られた画像情報は、不図示のＣＣＤ回路で、光の画像情報が電気的信号に変換され、その画像情報信号は、設定された条件で画像処理が行われ、レーザスキャナユニット３３へプリントデータとして送信される。
【００２７】
他方、帯電ユニット３４により、感光体ドラム３２の周面の一部が軸方向全体に渡って所定帯電電位に帯電され、感光体ドラム３２が回転することによってその周面全体が所定の負の帯電電位に帯電される。帯電した感光体ドラム３２表面は、感光体ドラム３２の回転により次工程へ移動する。
【００２８】
次に、レーザスキャナユニット３３では、回転方向に複数の反射面を有したポリゴンミラー及び各種光学系により、半導体レーザから出射されたレーザ光が偏向されながら感光体ドラム３２へ照射される。これにより、レーザ光が前記帯電ユニット３４により帯電した感光体ドラム３２上を走査されて、感光体ドラム３２上に静電潜像が形成される。
【００２９】
その後、現像装置Ｘが備える現像槽６１内の負の直流電位に印加された現像ローラ６２により、現像槽６１内のトナーが回転する感光体ドラム３２表面上に供給され、静電潜像はこのトナーによって感光体ドラム３２上の電位ギャップに応じて顕像化される。
【００３０】
また、作像される記録紙は、タイミングを合わせてレジストローラ３１により、感光体ドラム３２方向へ搬送され、転写ユニット３６により感光体ドラム３２上のトナーが用紙に転写される。感光体ドラム３２上の残留したトナーはドラムユニットのクリーニングブレード３７ａによってかきとられ、クリーナーユニット３７により回収される。
【００３１】
前記クリーニングブレード３７ａによりトナーがかきとられた感光体ドラム３２の表面は、前記帯電ユニット３４へ移動する途中で除電装置３９により必要に応じて除電される。
【００３２】
他方、トナーの転写が終了した用紙は、定着装置３８の加熱ローラ３８ａと加圧ローラ３８ｂとの間を通過して、熱と圧力が加えられ、用紙上の未定着トナーが用紙に溶融・固着され、排紙ローラ４１により排紙トレイ４２に排出される。前記加熱ローラ３８ａは、その内部に設けられた加熱ヒータ３８ｃによって加熱される。
【００３３】
また、原稿読み取り部１０が備える原稿トレイ１９に原稿が載置されていることが、所定のセンサにより検出されている場合には、所定のスタートキー操作がなされたときに給紙ローラ５１が回転し、原稿トレイ１９上に載置された原稿が原稿読み取り部１０内へ送出されて所定の搬送経路Ｒｔ１中を搬送される。この搬送経路Ｒｔ１には、レジストローラ５３が設けられており、このレジストローラ５３によって原稿が捕捉され、原稿先端の位置決めが行われた後、所定のタイミングで原稿読み取り位置へ搬送される。そして、前記コピーランプユニット１２が所定の停止位置で停止したまま搬送中の原稿を露光する。この露光により得られた原稿からの反射光により原稿画像を読み取る処理は、前述した通りである。このようにして画像が読み取られた原稿は、原稿排出部１８へ排出される。
【００３４】
図２は、本発明の実施の形態に係る現像装置Ｘの概略構成を表す断面図である。ここでは同図を用いて現像装置Ｘの構成と動作概要につき説明を行う。現像装置Ｘは、大略、現像剤を担持する現像ローラ６２と、現像剤を収容する現像槽６１と、現像槽６１の中で現像剤６０を撹拌搬送する撹拌搬送部材６３、６４、及び６５を含み、該撹拌搬送部材６３、６４、及び６５は、矢印で示すように紙面から見て反時計方向に回転している。
【００３５】
現像ローラ６２は、現像槽内で回転自在に設けられる現像ローラである。現像ローラ６２は、感光体ドラム３２を臨み、その軸線が感光体ドラム３２の回転軸線と平行になるように配置され、現像槽６１本体のフレーム部に支持される。
【００３６】
現像ローラ６２に担持される現像剤としては、例えば、非磁性の一成分現像剤が用いられる。現像ローラ６２上流に設けられたトナー供給ローラ６６により、その表面にトナーを吸着し、現像ローラ６２上に一定量のトナーを供給する。
【００３７】
現像ローラ６２の上方には、現像剤層厚規制部材として作用するドクターブレード６８が設けられている。詳細は後述するが、ドクターブレード６８は、支持部材６８１及び圧接部材６８２よりなり、支持部材６８１の先端には圧接部材６８２としてのウレタンゴムが一体化されており、支持部材６８１の他端は固定用の板金７１及び７２により挟持され、ビス７３を用いて現像装置Ｘ本体に螺設されている。
【００３８】
支持部材６８１は薄く、ばね性を有した金属板金であり、このばね性によってウレタンゴムを一定の圧力で現像ローラ６２上に押圧している。これにより、現像ローラ６２上には、一定の帯電量を有するトナー層が担持される。これらの電荷を有するトナーが、現像ローラ６２と感光体ドラム３２との電位差に応じて、現像ローラ６２から感光体ドラム３２に供給されて静電潜像を現像し、トナー像を形成する。
【００３９】
現像槽６１は、たとえば硬質の合成樹脂などからなり、外観が略直方体形状を有する容器部材である。現像槽６１内において、第１撹拌搬送部材６５と第２撹拌搬送部材６３は主として回転方向のトナーの攪拌と搬送の役割を持っている。両部材共に回転軸の周囲に設けられた薄い樹脂性、例えばＰＥＴ（Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ ｔｅｒｅｐｈｔｈａｌａｔｅ）製の羽を有している。また、第３撹拌搬送部材６４は例えば硬質の合成樹脂製のスクリュー状の回転部材であって、主として軸方向のトナーの攪拌と搬送の役割を持っている。
【００４０】
第２撹拌搬送部材６３とトナー供給ローラ６６との間には、中間壁部材６９が設けられる。中間壁部材６９は、たとえば合成樹脂などからなる平板状の部材であり、現像槽６１の長手方向に延びて現像槽６１の底部から立ち上がるようにして設けられる。中間壁部材６９の中央部には開口穴７０があって、槽内において、第２撹拌搬送部材６３からトナー供給ローラ６６へ向う現像剤の流れを形成している。
【００４１】
トナー供給ローラ６６は、芯金のまわりに円筒状のたとえば発泡ウレタンなどの多孔性当接部が設けられたものであり、この穴部にトナーを吸着させつつ、現像ローラ６２を摺擦する事でトナーを現像ローラ６２に供給し、且つ現像後、現像ローラ６２に残った余分のトナー層をクリーニングする役割も持つ。
【００４２】
＜実施形態１＞
以下に、実施形態１について説明する。図３は、本実施形態にかかるドクターブレード６８の概略図である。ドクターブレード６８は、支持部材６８１及び圧接部材６８２よりなり、支持部材６８１の先端には圧接部材６８２としてのウレタンゴムが一体化されている。
【００４３】
本実施形態では、支持部材６８１の材料としては、りん青銅板を用いているが、他にステンレス板やベリリウム銅板なども使用可能である。また、現像ローラ６２に当接する圧接部材６８２であるゴム部材は、ゴムを溶かして支持部材に成形するため、ゴム部材の成型温度に耐えうる材質であることが望ましい。なお、ゴム部材の外側の支持部分長さＡは２５ｍｍとしている。支持部材６８１のばね性は、支持部材６８１の厚みに依存しており、厚みが薄いとばね性が弱くなり、トナーすり抜け量が多くなる。また、厚みが厚いとばね性が強くなり、トナーのかすれの原因になる。このようなことから、支持部材の厚みは、０．１２ｍｍ程度が適当である。
【００４４】
本実施形態では、圧接部材６８２としてウレタンゴムを用いているが、他にシリコンゴムなども使用可能である。ゴムの硬度はＪＩＳ Ａ硬度で６０°〜８５°が好適であり、本実施形態では６５°〜７０°とした。圧接部材６８２については、厚みを０．４ｍｍとし、中空部６８３を有したゴムを射出成形などで形成し、支持部材６８１に接着する。
【００４５】
中空部６８３内部は、温度変化抑制物質６８４で満たされている。温度変化抑制物質６８４は、圧接部材６８２であるゴム部材よりも比熱が大きく、温度変化の少ない物質、例えば水、あるいは吸水ポリマーに水を吸収させてゲル化したもの、あるいはヘリウムガスなどを封入する。このような方法で、厚み方向に中空部６８３を持ち、その中空部６８３に温度変化抑制物質６８４が充填されたドクターブレード６８が作製される。
【００４６】
なお、圧接部材６８２の長手方向に垂直に切断された中空部６８３の断面形状は、本実施形態では図４（ａ）に示すような半月状の形状としているが、これに限らない。例えば、図４（ｂ）に示すような略四角形状、あるいは、図４（ｃ）に示すような三角形状、あるいは図４（ｄ）に示すような楕円形状などにしても構わない。図４（ａ）〜（ｃ）に示した形状の場合は、現像ローラ６２と接する面側に中空部６８３が広く面しており、中空部６８３に封入された温度変化抑制物質６８４がより効果的に働き、現像ローラ６２と圧接部材６８２が接することによる摩擦で生じる温度変化を効果的に抑えることができる。また、図４（ｂ）に示した形状の場合は、排気により支持部材側で温度上昇がある場合に、支持部材側の温度変化を効果的に抑えることができる。さらに、図４（ｃ）に示した形状の場合は、温度変化抑制部材を少量に抑えることができる。
【００４７】
本実施形態で用いた現像ローラ６２は、直径φ１６ｍｍ、材質はアルミニウムのスリーブであり、その表面は、表面粗さＲａ＝０．３〜０．５μｍのサンドブラスト処理がなされたものを用い、スリーブの回転周速度は１４５ｍｍ／ｓとした。現像剤はポリエステル樹脂を主成分とする非磁性一成分トナーであり、平均粒径は７μｍ、粉砕法で作成したものを用いた。
【００４８】
上記のドクターブレードを用いて、現像剤の層形成状態や画像形成性能を確認したところ、トナーの融着やニップ幅の変動も少なくなり、画像均一性がアップした。ドクターブレード６８において、圧接部材６８２に中空部６８３を設け、その中に温度変化抑制物質６８４を充填あるいは満たすことで、圧接部材６８２の温度上昇を軽減でき、画像品質を保つことが可能となった。
【００４９】
＜実施形態２＞
次に、実施形態２について説明する。本実施形態では、温度変化抑制物質６８４として、温度調整した空気を循環させる点が実施形態１と異なる。
【００５０】
図５は、本実施形態に係るドクターブレード６８ａの概略図である。圧接部材６８２に設けられた中空部６８３の内部には循環機構（不図示）により、温度調整した物質の一例である空気を気体媒体として循環させる。空気の循環は、圧接部材６８２にダクトあるいは配管などを連結し、ファンなどを用いて空気を循環させる方法が一般的である。
【００５１】
ここで、圧接部材にゴム素材を用いた場合、低温環境下においては、ゴム部の硬度が硬くなるため、現像ローラ６２とのニップ幅が狭くなり、現像剤の層厚を十分規制することができなくなり、結果としてスジムラという画像欠陥が生じるという問題がある。
【００５２】
ところが、本実施形態のように、中空部６８３に温度調整された物質を循環させることで、圧接部材６８２の温度変化が少なくなり、圧接部材６８２にゴム素材を用いた場合には、ゴム硬度が一定化する。その結果、ニップ幅も温度変化による影響を受けにくくなり、安定した画像を得ることができる。また、圧接部材６８２と現像ローラ６２の摩擦による温度上昇も防ぐことができるので、現像剤の融着を軽減することができる。
【００５３】
なお、空気の循環方法としては、あらかじめ定められた一定温度に調整された空気を循環させる方法の他に、圧接部材６８２の温度を感知する温度センサ（不図示）を設けて、圧接部材６８２の温度が上がれば冷却のための低い温度に調整された空気を循環させ、逆に圧接部材の温度が下がれば高い温度に調整された空気を循環させ、圧接部材６８２の温度変化を抑えるといった方法でも構わない。
【００５４】
あるいは圧接部材６８２の温度が上がれば、ファンの回転数を上げて、より多くの空気を送風させ、逆に圧接部材の温度が下がれば、ファンの回転数を下げることにより、圧接部材６８２の温度変化を抑制するという方法でも良い。
【００５５】
また、本実施形態では、気体媒体として空気を用いたが、温度調整した水やエチレングリコールなどを液体媒体として用いても構わない。また、本実施形態では、圧接部材６８２としてゴム部材を用いたが、ＳＵＳ（ステンレス鋼）などの金属部材であってもトナー融着を軽減する効果がある。
【００５６】
＜実施形態３＞
次に実施形態３について説明する。本実施形態では上記実施形態１及び実施形態２を組み合わせた例を説明する。
【００５７】
図６は、本実施形態に係るドクターブレード６８ｂの概略図である。圧接部材６８２に設けられた中空部６８３の内部の一部に温度変化抑制物質６８４が設けられている。温度変化抑制物質６８４によって圧接部材６８２の温度を適正に保つことができるとともに、中空部６８３には温度調整された空気が循環されるので、一層効果的である。
【００５８】
なお、本実施形態では、温度変化抑制物質６８４は、中空部６８３において現像ローラ６２と接する面と同じ側に設けているが、これに限るものではない。
【００５９】
図７は、中空部６８３に温度変化抑制物質６８４を配置した例を示すものであり、圧接部材６８２の長手方向に対し垂直方向に切断したときの断面図である。本実施形態では図７（ａ）に示すように、温度変化抑制物質６８４を中空部６８３において現像ローラ６２と接する面と同じ側に設けているが、これ以外に、例えば、図７（ｂ）に示すように支持部材６８１側に設けたり、図７（ｃ）に示すように中空部６８３の内壁全面を覆うようにドーナツ状に設けたりしても構わない。このように、温度変化抑制物質６８４によって圧接部材６８２の温度を適正に保つことができるとともに、中空部６８３には温度調整された空気が循環されるので、より温度変化が少なくなり、一層効果的である。
【００６０】
図７（ａ）のように、支持部材６８１側に空気の循環がなされる場合、支持部材６８１からの熱伝導が空気により遮断されるため、現像ローラ６２と接する側の温度変化に対する影響が少なくなる。
また、図７（ｃ）のように中空部６８３の周囲を温度変化抑制物質６８４で囲むような構成の場合は、圧接部材６８２の厚み方向での温度のばらつきが無くなり、温度の均一化が図れるとともに、圧接部材６８２のひずみも少なくなる。
【００６１】
以上それぞれの実施形態を説明したが、いずれの実施形態においても、ドクターブレードの温度を適切に安定化し、現像材の融着やドクターブレードの劣化を抑制するドクターブレード、現像装置、及びこれを備えた画像形成装置を実現することができる。
【産業上の利用可能性】
【００６２】
本発明は、現像ローラに供給される現像剤の量を規制するドクターブレードを備えて、現像剤の層厚を規制するようにした画像形成装置であれば、上述したような構成に限定されるものではなく、その他の画像形成装置等に展開が可能である。
【符号の説明】
【００６３】
１０ 原稿読み取り部
１１ プラテンガラス
１２ コピーランプユニット
１２ａ コピーランプ
１２ｂ 第１ミラー
１３ 第２ミラー
１４ 第３ミラー
１５ 光学レンズ
１６ ＣＣＤ
１８ 原稿排出部
１９ 原稿トレイ
２０ 給紙部
２１ 給紙カセット
２２、２２ａ 給紙ローラ
２３ 手差しトレイ
３０ 印刷部
３１ レジストローラ
３２ 感光体ドラム
３３ レーザスキャナユニット
３４ 帯電ユニット
３６ 転写ユニット
３７ クリーナーユニット
３７ａ クリーニングブレード
３８ 定着装置
３８ａ 加熱ローラ
３８ｂ 加圧ローラ
３８ｃ 加熱ヒータ
３９ 除電装置
４０ 排紙部
４１ 排紙ローラ
４２ 排紙トレイ
５１ 給紙ローラ
５３ レジストローラ
６０ 現像剤
６１ 現像槽
６２ 現像ローラ
６３、６４、６５ 撹拌搬送部材
６６ トナー供給ローラ
６８、６８ａ、６８ｂ ドクターブレード
６８１ 支持部材
６８２ 圧接部材
６８３ 中空部
６８４ 温度変化抑制物質
６９ 中間壁部材
７０ 開口穴
７１、７２ 板金
７３ ビス
Ｘ 現像装置
Ｚ 画像形成装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤を表面に担持して回転する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に圧接して、前記現像剤の層厚を規制する現像剤層厚規制部材を備えた現像装置に用いられる現像剤層厚規制部材であって、
前記現像剤層厚規制部材は、前記現像剤担持体に圧接する圧接部材及び該圧接部材を支持する支持部材から構成され、
前記圧接部材は、中空部を有するとともに、
前記中空部は、前記圧接部材の温度変化を抑制する温度変化抑制物質で満たされていることを特徴とする現像剤層厚規制部材。
【請求項２】
前記温度変化抑制物質は、前記圧接部材よりも比熱が大きいことを特徴とする請求項１記載の現像剤層厚規制部材。
【請求項３】
前記温度変化抑制物質は、液体もしくは気体であることを特徴とする請求項２記載の現像剤層厚規制部材。
【請求項４】
前記液体もしくは気体は、温度調整されたものであることを特徴とする請求項３記載の現像剤層厚規制部材。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の現像剤層厚規制部材を用いたことを特徴とする現像装置。
【請求項６】
前記温度変化抑制物質を前記中空部に循環させる循環機構をさらに備えることを特徴とする請求項５記載の現像装置。
【請求項７】
請求項５または６記載の現像装置を用いたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
現像剤を表面に担持して回転する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に圧接して、前記現像剤の層厚を規制する現像剤層厚規制部材を備えた現像装置に用いられる現像剤層厚規制部材であって、
前記現像剤層厚規制部材は、前記現像剤担持体に圧接する圧接部材及び該圧接部材を支持する支持部材から構成され、
前記圧接部材は、中空部を有するとともに、
前記中空部は、前記圧接部材の温度変化を抑制する温度変化抑制物質で満たされていることを特徴とする現像剤層厚規制部材。
【請求項２】
前記温度変化抑制物質は、前記圧接部材よりも比熱が大きいことを特徴とする請求項１記載の現像剤層厚規制部材。
【請求項３】
前記温度変化抑制物質は、液体もしくは気体であることを特徴とする請求項２記載の現像剤層厚規制部材。
【請求項４】
前記液体もしくは気体は、温度調整されたものであることを特徴とする請求項３記載の現像剤層厚規制部材。
【請求項５】
請求項１ないし４のいずれか１項に記載の現像剤層厚規制部材を用いたことを特徴とする現像装置。
【請求項６】
前記温度変化抑制物質を前記中空部に循環させる循環機構をさらに備えることを特徴とする請求項５記載の現像装置。
【請求項７】
請求項５または６記載の現像装置を用い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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１３−９７３４７（Ｐ２０１３−９７３４７Ａ）
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２４２９９５（Ｐ２０１１−２４２９９５）
【出願日】平成２３年１１月７日（２０１１．１１．７）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年５月２０日（２０１３．５．２０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年１１月７日（２０１１．１１．７）
【出願人】（０００００５０４９）シャープ株式会社 (33,933)
【Ｆターム（参考）】
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