JP6760205B2 - 現像装置、画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、電子写真方式の画像形成装置、及び画像形成装置に搭載される現像装置に関する。

電子写真方式で画像を形成可能なプリンターのような画像形成装置には、現像装置が設けられている。現像装置は、現像剤に含まれるトナーを用いて、感光体ドラムなどの像担持体上に形成される静電潜像を現像する。この種の現像装置は、撹拌スクリュー、及び現像ローラーなどを備える。撹拌スクリューは、現像装置の筐体内に収容された現像剤を撹拌して、当該現像剤に含まれるトナーを帯電させる。現像ローラーは、帯電されたトナーを像担持体に供給する。

ところで、現像装置では、撹拌スクリューの回転などにより飛散して筐体内を浮遊するトナーが、筐体の内面における現像ローラーとの対向部に付着することがある。また、当該対向部に付着したトナーは、他のトナーを吸着させて凝集化することがある。当該凝集化したトナーが現像ローラーに供給されると、当該凝集化したトナーが現像に用いられて、一部の濃度が過剰に濃い画像が形成されるなどの画像不良が生じるおそれがある。これに対し、筐体の内面における現像ローラーとの対向部を振動させて、当該対向部におけるトナーの付着を抑制可能な現像装置が従来技術として知られている（特許文献１参照）。

特開２０１４−６４１１号公報

しかしながら、上述の従来技術では、筐体の内面における現像ローラーとの対向部を振動させるモーターなどの駆動部を設ける必要があり、現像装置の構成が複雑化する。

本発明の目的は、構成を複雑化させることなく、筐体の内面における現像ローラーとの対向部でのトナーの付着を抑制可能な現像装置、及び画像形成装置を提供することにある。

本発明の一の局面に係る現像装置は、筐体と、現像ローラーと、凸部又は凹部とを備える。前記筐体は、トナーを含む現像剤を収容する。前記現像ローラーは、前記筐体の内部に回転可能に設けられ、前記筐体の外部に設けられる像担持体に対向して配置され、前記像担持体に前記トナーを供給する。前記凸部又は前記凹部は、前記筐体の内面における前記現像ローラーとの対向部に設けられ、前記現像ローラーの回転によって生じる前記対向部に沿って流れる気流の一部を乱す。

本発明の他の局面に係る画像形成装置は、前記現像装置と、前記像担持体とを備える。

本発明によれば、構成を複雑化させることなく、筐体の内面における現像ローラーとの対向部でのトナーの付着を抑制することが可能である。

図１は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置の構成を示す図である。 図２は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置における画像形成部の構成を示す図である。 図３は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置における現像装置の構成を示す図である。 図４は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置におけるガイド部材の構成を示す図である。 図５は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置におけるガイド部材の表面の構成を示す図である。 図６は、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置におけるガイド部材の表面の構成を示す図である。 図７は、本発明の第２実施形態に係る画像形成装置におけるガイド部材の表面の構成を示す図である。 図８は、本発明の第２実施形態に係る画像形成装置におけるガイド部材の表面の構成を示す図である。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。なお、以下の実施形態は、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。

なお、説明の便宜上、画像形成装置１０が使用可能な設置状態（図１に示される状態）で鉛直方向を上下方向Ｄ１と定義する。また、図１に示される画像形成装置１０の紙面左側の面を正面（前面）として前後方向Ｄ２を定義する。また、前記設置状態の画像形成装置１０の正面を基準として左右方向Ｄ３を定義する。

［第１実施形態］
まず、図１及び図２を参照しつつ、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置１０の概略構成について説明する。ここで、図１は画像形成装置１０の構成を示す断面模式図である。また、図２は画像形成部１の構成を示す断面模式図である。

画像形成装置１０は、電子写真方式により、情報処理装置から入力される画像データに基づく画像をシート状の用紙に形成するカラープリンターである。また、ファクシミリ、コピー機、及び複合機なども、本発明に係る画像形成装置の一例である。

図１に示されるように、画像形成装置１０は、複数の画像形成部１〜４、中間転写ベルト５、光走査装置６、二次転写ローラー７、定着装置８、排紙トレイ９、トナーコンテナー２１〜２４、給紙カセット３１、及び搬送路３２などを備える。

画像形成装置１０は、所謂タンデム型のものである。画像形成部１〜４は、中間転写ベルト５のベルト回転方向Ｄ４（図１参照）に沿って並設されている。画像形成部１ではＹ（イエロー）、画像形成部２ではＭ（マゼンタ）、画像形成部３ではＣ（シアン）、画像形成部４ではＫ（ブラック）に対応するトナー像が形成される。

図２に示されるように、画像形成部１は、感光体ドラム１１（本発明における像担持体の一例）と、感光体ドラム１１に対応して設けられた帯電部１２、現像装置１３、一次転写ローラー１４、及びクリーニング装置１５を備える。なお、画像形成部２〜４も同様に構成されているため、ここではそれらの説明を省略する。

感光体ドラム１１各々は、中間転写ベルト５のベルト回転方向Ｄ４に沿って並設されている。感光体ドラム１１は、静電潜像及びトナー像を担持する像担持体である。感光体ドラム１１は、左右方向Ｄ３に長尺であって、左右方向Ｄ３に沿って延在する回転軸１１１を有する。感光体ドラム１１は、回転軸１１１が回転可能に支持されることで、回転方向Ｄ５（図２参照）へ回転可能である。

帯電部１２各々は、帯電ローラー１２１を有する。帯電部１２は、帯電ローラー１２１を用いて、不図示の電源から供給される電力により感光体ドラム１１を所定電位に帯電させる。そして、帯電部１２により帯電された感光体ドラム１１に、光走査装置６によってレーザー光が照射され、画像データに基づく静電潜像が感光体ドラム１１の外周面に形成される。

現像装置１３各々は、非磁性体のトナー及び磁性体のキャリアを含む現像剤を用いて、感光体ドラム１１に形成された静電潜像を現像する。現像装置１３については後段で詳述する。なお、現像装置１３各々には、各色に対応する着脱可能なトナーコンテナー２１〜２４から前記トナーが補給される。また、前記現像剤には、前記トナーの帯電量及び流動性などを調整するための外添剤が混入されている。例えば、前記外添剤は、酸化チタン又はシリカなどである。なお、前記現像剤は、前記キャリアを含まない１成分現像剤であってもよい。

一次転写ローラー１４各々は、現像装置１３によって現像された感光体ドラム１１上のトナー像を中間転写ベルト５に転写する。中間転写ベルト５は、画像形成部１〜４各々の感光体ドラム１１の上方を走行し、感光体ドラム１１各々に形成された各色のトナー像が順次重ね合わせて転写される被転写部材である。中間転写ベルト５上のトナー像は、二次転写ローラー７により、給紙カセット３１から搬送路３２を経て搬送される用紙に転写される。その後、用紙に転写されたトナー像は、定着装置８で加熱されて用紙に定着する。トナー像が定着した用紙は、排紙トレイ９に排出される。

クリーニング装置１５各々は、ブレード状のクリーニング部材１５１、及び搬送部材１５２を有する。クリーニング装置１５は、クリーニング部材１５１を用いて、感光体ドラム１１の表面を清掃する。クリーニング部材１５１によって感光体ドラム１１の表面から除去されたトナーは、搬送部材１５２によって不図示のトナー回収容器へ搬送される。

次に、図３及び図４を参照しつつ、現像装置１３の構成について説明する。なお、図３は現像装置１３の構成を示す断面図である。また、図４はガイド部材１３９の構成を示す斜視図である。なお、図３では、感光体ドラム１１が破線によって示されている。また、図３では、磁気ローラー１３４による前記現像剤の搬送経路Ｒ１が二点鎖線によって示されている。また、図３では、現像ローラー１３６の回転によって生じる気流Ｆ１が一点鎖線によって示されている。

図３に示されるように、現像装置１３は、筐体１３１、第１撹拌部材１３２、第２撹拌部材１３３、磁気ローラー１３４、規制部材１３５、現像ローラー１３６、第１シール部材１３７、及び第２シール部材１３８を備える。

筐体１３１は、前記現像剤及び現像装置１３の構成部材各々を収容する収容空間を有する。図３に示されるように、筐体１３１は、現像装置１３の外面、及び前記収容空間を画定する内面を形成する複数の部材によって構成される。例えば、筐体１３１は、図３に示されるガイド部材１３９を含む。ガイド部材１３９については後述する。

筐体１３１は、左右方向Ｄ３に長尺である。図３に示されるように、筐体１３１の底部には、左右方向Ｄ３に沿って形成された隔壁１３１Ａが設けられている。筐体１３１の底部、側壁、及び隔壁１３１Ａにより、筐体１３１の底部に、左右方向Ｄ３に長尺な第１トナー収容部１３１Ｂ及び第２トナー収容部１３１Ｃ（図３参照）が形成されている。第１トナー収容部１３１Ｂ及び第２トナー収容部１３１Ｃ各々には、前記現像剤が収容される。また、第１トナー収容部１３１Ｂには、第１撹拌部材１３２が設けられる。また、第２トナー収容部１３１Ｃには、第２撹拌部材１３３が設けられる。

筐体１３１の内部における第２トナー収容部１３１Ｃの上方には、前記現像剤に含まれる前記トナーを感光体ドラム１１へ供給するための供給空間が形成されている。前記供給空間には、磁気ローラー１３４、規制部材１３５、及び現像ローラー１３６が設けられる。

図３に示されるように、筐体１３１の上部には、前後方向Ｄ２における後方へ向けて開口する開口部１３１Ｄが形成されている。開口部１３１Ｄには、第１シール部材１３７、及び第２シール部材１３８が設けられる。開口部１３１Ｄからは、筐体１３１内部に収容される現像ローラー１３６の周面の一部が露出している。現像装置１３は、開口部１３１Ｄから露出する現像ローラー１３６の周面が感光体ドラム１１の周面と対向する姿勢で画像形成装置１０の内部に配置される。

第１撹拌部材１３２は、第１トナー収容部１３１Ｂに収容されている前記現像剤を撹拌すると共に、前記現像剤を左右方向Ｄ３のうちの一方へ搬送する。例えば、第１撹拌部材１３２は、前記現像剤を右方向へ搬送する。

例えば、第１撹拌部材１３２は、左右方向Ｄ３に長尺な搬送スクリューであって、第１トナー収容部１３１Ｂに回転可能に設けられる。第１トナー収容部１３１Ｂに収容されている前記現像剤は、第１撹拌部材１３２により撹拌されることで摩擦帯電する。第１撹拌部材１３２により搬送される前記現像剤は、第１トナー収容部１３１Ｂにおける右方向の端部に設けられた連絡通路を経由して、第２トナー収容部１３１Ｃへ搬送される。

第２撹拌部材１３３は、第２トナー収容部１３１Ｃに収容されている前記現像剤を撹拌すると共に、前記現像剤を第１撹拌部材１３２とは逆方向へ搬送する。例えば、第２撹拌部材１３３は、前記現像剤を左方向へ搬送する。

例えば、第２撹拌部材１３３は、第１撹拌部材１３２と同様に、左右方向Ｄ３に長尺な搬送スクリューであって、第２トナー収容部１３１Ｃに回転可能に設けられる。第２トナー収容部１３１Ｃに収容されている前記現像剤は、第２撹拌部材１３３により撹拌されることで摩擦帯電する。第２撹拌部材１３３により搬送される前記現像剤は、第２トナー収容部１３１Ｃにおける左方向の端部に設けられた連絡通路を経由して、第１トナー収容部１３１Ｂへ搬送される。

磁気ローラー１３４は、第２トナー収容部１３１Ｃから前記現像剤を汲み上げて、汲み上げられた前記現像剤に含まれる前記トナーを現像ローラー１３６に供給する。ここに、磁気ローラー１３４が、本発明における供給ローラーの一例である。

図３に示されるように、磁気ローラー１３４は、回転スリーブ１３４Ａを有する。回転スリーブ１３４Ａは、左右方向Ｄ３に長尺な円筒状の部材である。回転スリーブ１３４Ａは、第２撹拌部材１３３の上側で第２撹拌部材１３３に対向して設けられる。回転スリーブ１３４Ａは、筐体１３１によって回転方向Ｄ６（図３参照）へ回転可能に支持される。

回転スリーブ１３４Ａの内部には、磁極Ｍ１〜Ｍ５（図３参照）を有する磁石が設けられている。前記磁石は、筐体１３１によって回転スリーブ１３４Ａの内部で固定されて設けられる。前記磁石は、磁極Ｍ１が回転スリーブ１３４Ａと第２撹拌部材１３３との対向位置Ｐ１（図３参照）に、磁極Ｍ２が回転スリーブ１３４Ａと規制部材１３５との対向位置Ｐ２（図３参照）に、磁極Ｍ３が回転スリーブ１３４Ａと現像ローラー１３６との対向位置Ｐ４（図３参照）に、それぞれ向くように配置されている。磁気ローラー１３４は、磁極Ｍ１〜Ｍ５各々で発生する磁力により、第２トナー収容部１３１Ｃから前記現像剤を汲み上げて、汲み上げられた前記現像剤に含まれる前記トナーを現像ローラー１３６に供給する。

具体的に、磁極Ｍ１は、第２トナー収容部１３１Ｃに収容されている前記キャリアを磁気的に引き寄せる。ここで、前記トナー及び前記キャリアは、第１撹拌部材１３２及び第２撹拌部材１３３による撹拌で摩擦帯電している。これにより、前記トナー及び前記キャリアの間には、静電気力による互いに引き寄せ合う力が働いている。そのため、前記キャリアが磁極Ｍ１で発生する磁力により回転スリーブ１３４Ａに引き寄せられると、前記トナーも前記キャリアと共に回転スリーブ１３４Ａに引き寄せられる。従って、対向位置Ｐ１において、回転スリーブ１３４Ａの周面に前記現像剤が付着する。回転スリーブ１３４Ａの周面に付着した前記現像剤は、回転スリーブ１３４Ａの周面上で磁気ブラシを形成する。当該磁気ブラシは、回転スリーブ１３４Ａが回転方向Ｄ６へ回転することで、対向位置Ｐ１（図３参照）から搬送経路Ｒ１（図３参照）に沿って搬送される。

規制部材１３５は、磁気ローラー１３４による前記現像剤の搬送量を規制する。ここに、規制部材１３５が、本発明における規制部の一例である。

例えば、規制部材１３５は、左右方向Ｄ３に長尺なブレード状の部材である。図３に示されるように、規制部材１３５は、対向位置Ｐ１よりも回転方向Ｄ６における下流側に設けられる。規制部材１３５は、回転スリーブ１３４Ａの周面との間に所定の間隙を隔てて設けられる。回転スリーブ１３４Ａの周面上に形成された磁気ブラシは、対向位置Ｐ２を通過する際に規制部材１３５と接触する。これにより、当該磁気ブラシのサイズが、前記間隙を通過可能なサイズに規制される。

現像ローラー１３６は、磁気ローラー１３４から供給される前記トナーを感光体ドラム１１に供給する。

図３に示されるように、現像ローラー１３６は、回転スリーブ１３６Ａを有する。回転スリーブ１３６Ａは、左右方向Ｄ３に長尺な円筒状の部材である。回転スリーブ１３６Ａは、磁気ローラー１３４の上側で磁気ローラー１３４に対向して設けられる。具体的に、回転スリーブ１３６Ａは、磁気ローラー１３４の直上より、前後方向Ｄ２における後方側の位置で、磁気ローラー１３４に対向して設けられる。回転スリーブ１３６Ａは、筐体１３１によって回転方向Ｄ７（図３参照）へ回転可能に支持される。回転スリーブ１３６Ａが回転すると、回転スリーブ１３６Ａの周囲に気流が発生する。当該気流は、筐体１３１の内面における現像ローラー１３６との対向部に沿って移動する。

回転スリーブ１３６Ａの内部には、磁極Ｍ６（図３参照）を有する磁石が設けられている。磁極Ｍ６は、回転スリーブ１３６Ａの内部において固定配置される。

磁気ローラー１３４には、不図示の電源から、直流電圧及び交流電圧が印加される。また、現像ローラー１３６には、前記電源から直流電圧及び交流電圧が印加される。

回転スリーブ１３４Ａの周面上に形成された磁気ブラシは、対向位置Ｐ２を通過後、対向位置Ｐ４へ搬送される。そして、磁気ローラー１３４に印加される電圧と現像ローラー１３６に印加される電圧との電位差、並びに磁極Ｍ３及び磁極Ｍ６の間に形成される磁界により、前記トナーが現像ローラー１３６の表面に供給される。

現像ローラー１３６に供給された前記トナーは、回転スリーブ１３６Ａが回転方向Ｄ７へ回転することで、感光体ドラム１１との対向位置Ｐ５（図３参照）へ搬送される。そして、現像ローラー１３６に印加される電圧と感光体ドラム１１の表面との電位差により、前記トナーが感光体ドラム１１の表面に供給される。

なお、現像ローラー１３６によって搬送される前記現像剤のうち、対向位置Ｐ５を通過後に現像ローラー１３６に残存する前記トナーは、対向位置Ｐ４を通過する際に磁気ローラー１３４上の磁気ブラシによって回収される。また、磁気ローラー１３４上の磁気ブラシは、対向位置Ｐ４を通過後、磁極Ｍ４の磁力により磁極Ｍ５の配置位置まで搬送される。そして、磁極Ｍ５の磁力により、磁気ローラー１３４の表面から引き剥がされる。

ここで、現像装置１３では、第１撹拌部材１３２及び第２撹拌部材１３３の回転により前記トナーが飛散することがある。また、現像装置１３では、磁気ローラー１３４から現像ローラー１３６に前記トナーが供給される際、及び現像ローラー１３６から感光体ドラム１１に前記トナーが供給される際に、前記トナーが飛散することがある。

第１シール部材１３７及び第２シール部材１３８は、筐体１３１内を浮遊する前記トナーが現像装置１３の外部へ漏出することを防止する。

図３に示されるように、第１シール部材１３７は、開口部１３１Ｄの上部に設けられ、開口部１３１Ｄと感光体ドラム１１との間に形成される間隙を封鎖する。例えば、第１シール部材１３７は、左右方向Ｄ３に長尺な可撓性のフィルム部材である。

また、図３に示されるように、第２シール部材１３８は、開口部１３１Ｄの下部に設けられ、開口部１３１Ｄと感光体ドラム１１との間に形成される間隙を封鎖する。例えば、第２シール部材１３８は、第１シール部材１３７と同様に、左右方向Ｄ３に長尺な可撓性のフィルム部材である。

ガイド部材１３９は、現像ローラー１３６から落下した前記トナー及び筐体１３１内を浮遊する前記トナーを磁気ローラー１３４へ案内する。

例えば、ガイド部材１３９は、左右方向Ｄ３に長尺な板金部材である（図４参照）。図３に示されるように、ガイド部材１３９は、現像ローラー１３６の下側であって、規制部材１３５の上側に設けられる。具体的に、ガイド部材１３９は、表面１３９Ａ（図４参照）が現像ローラー１３６に対向し、且つ筐体１３１の底部へ向かう斜め下方に傾斜した姿勢で配置される。ガイド部材１３９の表面１３９Ａは、筐体１３１の内面の一部である傾斜面１３１Ｅ（図３参照）を形成する。

傾斜面１３１Ｅの上端部は、開口部１３１Ｄの下端部に接続される。具体的に、ガイド部材１３９は、上側の端部が開口部１３１Ｄの下端部に固定される。また、傾斜面１３１Ｅの下端部は、磁気ローラー１３４と規制部材１３５との対向位置Ｐ２よりも回転方向Ｄ６の下流側であって、磁気ローラー１３４と現像ローラー１３６との対向位置Ｐ４よりも上流側の対向位置Ｐ３（図３参照）で磁気ローラー１３４と対向する。例えば、ガイド部材１３９は、磁気ローラー１３４側の底部が筐体１３１の一部を構成する支持部材１３１Ｇ（図３参照）によって支持されることで、筐体１３１の底面に対して所定の傾斜角度で傾斜した姿勢で配置される。

現像装置１３では、現像ローラー１３６が回転方向Ｄ７へ回転することで、現像ローラー１３６、第２シール部材１３８、及びガイド部材１３９によって形成される空間に、傾斜面１３１Ｅに沿って磁気ローラー１３４へ向けて流れる気流Ｆ１（図３参照）が発生する。具体的に、現像ローラー１３６の回転により現像ローラー１３６の周囲に発生する気流のうちの一部が、第２シール部材１３８によって方向転換されることで、気流Ｆ１となる。気流Ｆ１により、現像ローラー１３６から落下した前記トナー及び筐体１３１内を浮遊する前記トナーは磁気ローラー１３４へ案内される。なお、気流Ｆ１の風量は、現像ローラー１３６の回転速度、現像ローラー１３６とガイド部材１３９との間の離間距離、傾斜面１３１Ｅの傾斜角度、及び筐体１３１の底面に対する第２シール部材１３８の傾斜角度などを変更することで、適宜調整可能である。

ところで、現像装置１３では、前記トナーが筐体１３１の内面における現像ローラー１３６との対向部に付着することがある。ここで、前記対向部には、傾斜面１３１Ｅ、及び現像ローラー１３６の上方に位置する上面１３１Ｆなどが含まれる。また、前記対向部に付着した前記トナーは、他の前記トナーを吸着させて凝集化することがある。当該凝集化した前記トナーが現像ローラー１３６に供給されると、当該凝集化した前記トナーが現像に用いられて、一部の濃度が過剰に濃い画像が形成されるなどの画像不良が生じるおそれがある。これに対し、前記対向部を振動させて、前記対向部における前記トナーの付着を抑制可能な現像装置が従来技術として知られている。

しかしながら、上述の従来技術では、前記対向部を振動させるモーターなどの駆動部を設ける必要があり、現像装置１３の構成が複雑化する。これに対し、本発明の第１実施形態に係る画像形成装置１０では、以下に説明するように、構成を複雑化させることなく、前記対向部での前記トナーの付着を抑制することが可能である。

具体的に、画像形成装置１０では、傾斜面１３１Ｅに凸部１３９Ｂ（図５及び図６参照）が設けられている。

以下、図３〜図６を参照しつつ、凸部１３９Ｂの構成について説明する。ここで、図５は図４に示されるガイド部材１３９の表面１３９Ａの一部領域Ａ１を拡大した平面図である。また、図６は凸部１３９Ｂの断面図である。

凸部１３９Ｂは、現像ローラー１３６の回転によって生じる気流Ｆ１（図３参照）の一部を乱すことが可能である。凸部１３９Ｂによって気流Ｆ１の一部が乱されることで、傾斜面１３１Ｅの表面に乱流Ｆ２（図６参照）が発生し、乱流Ｆ２により傾斜面１３１Ｅにおける前記トナーの流動性が向上する。これにより、傾斜面１３１Ｅにおける前記トナーの付着が抑制される。従って、傾斜面１３１Ｅ上における前記トナーの凝集化、及び当該凝集化したトナーが傾斜面１３１Ｅから滑落することで磁気ローラー１３４に供給されて、磁気ローラー１３４から現像ローラー１３６を経由して感光体ドラム１１に供給されることを抑制可能である。

凸部１３９Ｂは、傾斜面１３１Ｅの表面から突出して形成される。例えば、凸部１３９Ｂは、図６に示されるように、球面１３９Ｂ１を有する。例えば、凸部１３９Ｂは、傾斜面１３１Ｅを形成するガイド部材１３９の表面１３９Ａ（図４参照）に対して、粒子Ｘ１（図６参照）を含む溶剤を用いたコーティング加工を施すことで形成される。これにより、図５及び図６に示されるように、ガイド部材１３９の表面１３９Ａにおける一部又は全部の領域に粒子Ｘ１が敷き詰められて、複数の凸部１３９Ｂが形成される。

なお、凸部１３９Ｂは、ガイド部材１３９の表面１３９Ａに対するプレス加工により形成されてもよい。この場合、凸部１３９Ｂは、ガイド部材１３９の表面１３９Ａにおける一部又は全部の領域に敷き詰められて形成されてもよい。また、凸部１３９Ｂは、ガイド部材１３９の表面１３９Ａにおける一部又は全部の領域に対して、予め定められた下限値を超える面積比率で形成されてもよい。例えば、前記下限値は、表面１３９Ａにおける一部又は全部の領域に対する凸部１３９Ｂの面積比率ごとに、画像形成装置１０で予め定められた画像を予め定められた枚数印刷させて、当該印刷中に出力される印刷物における画像不良の有無を確認する実験の結果に基づいて設定される。例えば、画像形成装置１０において、前記下限値は１０パーセントである。

ここで、凸部１３９Ｂの直径が小さすぎる場合には、凸部１３９Ｂにおいて前記トナーを移動させることが可能な風量の乱流Ｆ２を形成することができないことがある。また、凸部１３９Ｂの直径が大きすぎる場合には、前記トナーが凸部１３９Ｂとの接触により傾斜面１３１Ｅに付着しやすくなることがある。そのため、凸部１３９Ｂの直径は、上記の事情を考慮して、適宜の値に設定されることが望ましい。

具体的に、凸部１３９Ｂの直径は、前記トナーの平均粒径の７分の１以上であって且つ３倍未満に設定されることが望ましい。例えば、画像形成装置１０では、平均粒径が７マイクロメートルの前記トナーが用いられる。この場合、凸部１３９Ｂの直径は、１マイクロメートル以上であって且つ２１マイクロメートル未満に設定されることが望ましい。

また、画像形成装置１０では、傾斜面１３１Ｅに表層部１３９Ｃ（図６参照）が設けられている。

表層部１３９Ｃは、凸部１３９Ｂの直径よりも粒径が小さく且つ前記トナーよりも粒径が小さい複数の粒子Ｘ２（図６参照）によって形成されており、凸部１３９Ｂの表面を覆う。具体的に、表層部１３９Ｃは、凸部１３９Ｂの表面を覆うように凸部１３９Ｂの表面に付着した複数の粒子Ｘ２によって凸部１３９Ｂ上に形成される層である。凸部１３９Ｂの表面が粒子Ｘ２によって形成される表層部１３９Ｃによって覆われることで、前記トナーが凸部１３９Ｂの表面に接触する際の前記トナーと凸部１３９Ｂとの接触面積が低減する。そのため、前記トナーと凸部１３９Ｂとの間に働く付着力を低減させることが可能である。ここに、粒子Ｘ２が、本発明における特定粒子の一例である。

例えば、表層部１３９Ｃは、傾斜面１３１Ｅを形成するガイド部材１３９の表面１３９Ａに対して、粒子Ｘ２を含む溶剤を用いたコーティング加工が施されることで形成される。これにより、図６に示されるように、凸部１３９Ｂの表面に粒子Ｘ２が敷き詰められて、表層部１３９Ｃが形成される。

ここで、粒子Ｘ２の直径が小さすぎる場合及び大きすぎる場合には、前記トナーが凸部１３９Ｂの表面に接触する際の前記トナーと凸部１３９Ｂとの接触面積が低減しないことがある。そのため、粒子Ｘ２の直径は、上記の事情を考慮して、適宜の値に設定されることが望ましい。

具体的に、粒子Ｘ２の粒径は、５ナノメートル以上５００ナノメートル未満の範囲から適宜の値に設定される。例えば、粒子Ｘ２の粒径を、前記トナーに添付される外添剤と同程度のサイズ（約２０ナノメートル）とすることが考えられる。

なお、画像形成装置１０において、傾斜面１３１Ｅに表層部１３９Ｃが設けられていなくてもよい。また、凸部１３９Ｂは、球面１３９Ｂ１を有していなくてもよい。また、凸部１３９Ｂ及び表層部１３９Ｃは、上面１３１Ｆに設けられていてもよい。また、凸部１３９Ｂの形状、サイズ、及び傾斜面１３１Ｅにおける面積比率は、気流Ｆ１の風量に応じて適宜選択されるものであってよい。

［実施例１］
粒子径５．０マイクロメートルのポリメタクリル酸メチル分散液及び粒子径１００ナノメートルのアクリルエマルジョン溶液が７０対３０の重量比で混合されて作製されたコーティング液を用いて、ガイド部材１３９の表面１３９Ａに対してコーティング加工を施した。当該コーティング加工が施されたガイド部材１３９の表面１３９Ａを電子顕微鏡で観察した結果、表面１３９Ａ上に粒子径５．０マイクロメートルのポリメタクリル酸メチルが均一に並び、その表面を１００ナノメートルのアクリル微粒子が覆っている状態が観察された。当該コーティング加工が施されたガイド部材１３９を、京セラドキュメントソリューションズ社製複合機Ｔａｓｋａｌｆａ４０６ｃｉシリーズ（画像形成装置１０の具体例）に搭載し、当該複合機において予め定められた画像を２０万枚印刷させて、当該印刷中に出力される印刷物における画像不良の有無を目視で確認する実験を行った。この実験の結果、出力された印刷物に画像不良は確認されなかった。

［比較例１］
粒子径１００ナノメートルのアクリルエマルジョン溶液を用いて、ガイド部材１３９の表面１３９Ａに対してコーティング加工を施した。当該コーティング加工が施されたガイド部材１３９の表面１３９Ａを電子顕微鏡で観察した結果、表面１３９Ａを粒子径１００ナノメートルのアクリル微粒子が覆っている状態が観察された。当該コーティング加工が施されたガイド部材１３９を、京セラドキュメントソリューションズ社製複合機Ｔａｓｋａｌｆａ４０６ｃｉシリーズに搭載し、当該複合機において予め定められた画像を２０万枚印刷させて、当該印刷中に出力される印刷物における画像不良の有無を目視で確認する実験を行った。この実験の結果、出力された印刷物に画像不良が確認された。

［比較例２］
粒子径３０マイクロメートルのポリメタクリル酸メチル分散液及び粒子径１００ナノメートルのアクリルエマルジョン溶液が７０対３０の重量比で混合されて作製されたコーティング液を用いて、ガイド部材１３９の表面１３９Ａに対してコーティング加工を施した。当該コーティング加工が施されたガイド部材１３９の表面１３９Ａを電子顕微鏡で観察した結果、表面１３９Ａ上に粒子径３０マイクロメートルのポリメタクリル酸メチルが均一に並び、その表面を１００ナノメートルのアクリル微粒子が覆っている状態が観察された。当該コーティング加工が施されたガイド部材１３９を、京セラドキュメントソリューションズ社製複合機Ｔａｓｋａｌｆａ４０６ｃｉシリーズに搭載し、当該複合機において予め定められた画像を２０万枚印刷させて、当該印刷中に出力される印刷物における画像不良の有無を目視で確認する実験を行った。この実験の結果、出力された印刷物に画像不良が確認された。

比較例１及び比較例２から、凸部１３９Ｂの直径が１００ナノメートル（比較例１）である場合、及び３０マイクロメートル（比較例２）である場合は、傾斜面１３１Ｅに設けられた凸部１３９Ｂによる前記トナーの付着の抑制効果が見られないことが判明した。また、実施例１から、凸部１３９Ｂの直径が５．０マイクロメートルである場合は、傾斜面１３１Ｅに設けられた凸部１３９Ｂによる前記トナーの付着の抑制効果が生じることが判明した。

このように、画像形成装置１０では、筐体１３１の内面における現像ローラー１３６との前記対向部である傾斜面１３１Ｅに、現像ローラー１３６の回転によって生じる気流Ｆ１の一部を乱す凸部１３９Ｂが設けられている。これにより、傾斜面１３１Ｅの表面に乱流Ｆ２が発生し、乱流Ｆ２により傾斜面１３１Ｅにおける前記トナーの流動性が向上する。従って、傾斜面１３１Ｅにおける前記トナーの付着を抑制することが可能である。

［第２実施形態］
以下、図７及び図８を参照しつつ、本発明の第２実施形態に係る画像形成装置１０について説明する。ここで、図７は第２実施形態に係る画像形成装置１０に設けられるガイド部材１３９の表面１３９Ａの一部領域Ａ１（図４参照）を拡大した平面図である。また、図８は凹部１３９Ｄの断面図である。

第２実施形態に係る画像形成装置１０では、凸部１３９Ｂに替えて、凹部１３９Ｄ（図８参照）が、傾斜面１３１Ｅに設けられている。なお、その他の点は、第１実施形態と第２実施形態とで共通である。

凹部１３９Ｄは、凸部１３９Ｂと同様に、現像ローラー１３６の回転によって生じる気流Ｆ１の一部を乱すことが可能である。凹部１３９Ｄによって気流Ｆ１の一部が乱されることで、傾斜面１３１Ｅの表面に乱流Ｆ３（図８参照）が発生し、乱流Ｆ３により傾斜面１３１Ｅにおける前記トナーの流動性が向上する。これにより、傾斜面１３１Ｅにおける前記トナーの付着が抑制される。

凹部１３９Ｄは、傾斜面１３１Ｅの表面から陥没して形成される。例えば、凹部１３９Ｄは、図８に示されるように、球面１３９Ｄ１を有する。例えば、凹部１３９Ｄは、傾斜面１３１Ｅを形成するガイド部材１３９の表面１３９Ａ（図４参照）に対して、所定の温度で溶融する粒子及びコーティング剤を含む溶剤を用いたコーティング加工を施した後、当該ガイド部材１３９を加熱して前記粒子を溶融させることで形成される。これにより、図７及び図８に示されるように、ガイド部材１３９の表面１３９Ａにおける一部又は全部の領域に、前記粒子及び前記コーティング剤の重量比に応じた密度で複数の凹部１３９Ｄが形成される。

なお、凹部１３９Ｄは、ガイド部材１３９の表面１３９Ａに対するプレス加工により形成されてもよい。この場合、凹部１３９Ｄは、ガイド部材１３９の表面１３９Ａにおける一部又は全部の領域に敷き詰められて形成されてもよい。また、凹部１３９Ｄは、ガイド部材１３９の表面１３９Ａにおける一部又は全部の領域に対して、前記下限値を超える面積比率で形成されてもよい。

ここで、凹部１３９Ｄの直径が小さすぎる場合には、凹部１３９Ｄにおいて前記トナーを移動させることが可能な風量の乱流を形成することができないことがある。また、凹部１３９Ｄの直径が大きすぎる場合には、前記トナーが凹部１３９Ｄに入り込み、傾斜面１３１Ｅに付着しやすくなることがある。そのため、凹部１３９Ｄの直径は、上記の事情を考慮して、適宜の値に設定されることが望ましい。

具体的に、凹部１３９Ｄの直径は、凸部１３９Ｂと同様に、前記トナーの平均粒径の７分の１以上であって且つ３倍未満に設定されることが望ましい。例えば、第２実施形態に係る画像形成装置１０では、凹部１３９Ｄの直径は、前記トナーの平均粒径より大きい。

また、第１実施形態に係る画像形成装置１０と同様に、傾斜面１３１Ｅに表層部１３９Ｃ（図８参照）が設けられている。なお、表層部１３９Ｃの構成は、第１実施形態に係る画像形成装置１０と同様であるため、その説明を省略する。

なお、第２実施形態に係る画像形成装置１０において、傾斜面１３１Ｅに表層部１３９Ｃが設けられていなくてもよい。また、凹部１３９Ｄは、球面１３９Ｄ１を有していなくてもよい。また、凹部１３９Ｄ及び表層部１３９Ｃは、上面１３１Ｆに設けられていてもよい。また、凹部１３９Ｄの形状、サイズ、及び傾斜面１３１Ｅにおける面積比率は、気流Ｆ１の風量に応じて適宜選択されるものであってよい。

［実施例２］
粒子径５．０マイクロメートルのポリメタクリル酸メチル分散液及びフッ素コーティング溶液が５０対５０の重量比で混合されて作製されたコーティング液を用いて、ガイド部材１３９の表面１３９Ａに対してコーティング加工を施した。そして、当該コーティング加工が施されたガイド部材１３９を２５０度で加熱処理することで、ポリメタクリル酸粒子を溶融させた。以上の処理が施されたガイド部材１３９の表面１３９Ａを電子顕微鏡で観察した結果、表面１３９Ａ上に直径５．０マイクロメートルの凹部１３９Ｄが均一に並ぶ状態が観察された。当該ガイド部材１３９を、京セラドキュメントソリューションズ社製複合機Ｔａｓｋａｌｆａ４０６ｃｉシリーズに搭載し、当該複合機において予め定められた画像を２０万枚印刷させて、当該印刷中に出力される印刷物における画像不良の有無を目視で確認する実験を行った。この実験の結果、出力された印刷物に画像不良は確認されなかった。

［実施例３］
粒子径５．０マイクロメートルのポリメタクリル酸メチル分散液及びフッ素コーティング溶液が２５対７５の重量比で混合されて作製されたコーティング液を用いて、ガイド部材１３９の表面１３９Ａに対してコーティング加工を施した。そして、当該コーティング加工が施されたガイド部材１３９を２５０度で加熱処理することで、ポリメタクリル酸粒子を溶融させた。以上の処理が施されたガイド部材１３９の表面１３９Ａを電子顕微鏡で観察した結果、表面１３９Ａ上に直径５．０マイクロメートルの凹部１３９Ｄが被覆率２０パーセントで均一に並ぶ状態が観察された。当該ガイド部材１３９を、京セラドキュメントソリューションズ社製複合機Ｔａｓｋａｌｆａ４０６ｃｉシリーズに搭載し、当該複合機において予め定められた画像を２０万枚印刷させて、当該印刷中に出力される印刷物における画像不良の有無を目視で確認する実験を行った。この実験の結果、出力された印刷物に画像不良は確認されなかった。

［比較例３］
粒子径０．５マイクロメートルのポリメタクリル酸メチル分散液及びフッ素コーティング溶液が５０対５０の重量比で混合されて作製されたコーティング液を用いて、ガイド部材１３９の表面１３９Ａに対してコーティング加工を施した。そして、当該コーティング加工が施されたガイド部材１３９を２５０度で加熱処理することで、ポリメタクリル酸粒子を溶融させた。以上の処理が施されたガイド部材１３９の表面１３９Ａを電子顕微鏡で観察した結果、表面１３９Ａ上に直径０．５マイクロメートルの凹部１３９Ｄが均一に並ぶ状態が観察された。当該ガイド部材１３９を、京セラドキュメントソリューションズ社製複合機Ｔａｓｋａｌｆａ４０６ｃｉシリーズに搭載し、当該複合機において予め定められた画像を２０万枚印刷させて、当該印刷中に出力される印刷物における画像不良の有無を目視で確認する実験を行った。この実験の結果、出力された印刷物に画像不良が確認された。

［比較例４］
粒子径３０マイクロメートルのポリメタクリル酸メチル分散液及びフッ素コーティング溶液が５０対５０の重量比で混合されて作製されたコーティング液を用いて、ガイド部材１３９の表面１３９Ａに対してコーティング加工を施した。そして、当該コーティング加工が施されたガイド部材１３９を２５０度で加熱処理することで、ポリメタクリル酸粒子を溶融させた。以上の処理が施されたガイド部材１３９の表面１３９Ａを電子顕微鏡で観察した結果、表面１３９Ａ上に直径３０マイクロメートルの凹部１３９Ｄが均一に並ぶ状態が観察された。当該ガイド部材１３９を、京セラドキュメントソリューションズ社製複合機Ｔａｓｋａｌｆａ４０６ｃｉシリーズに搭載し、当該複合機において予め定められた画像を２０万枚印刷させて、当該印刷中に出力される印刷物における画像不良の有無を目視で確認する実験を行った。この実験の結果、出力された印刷物に画像不良が確認された。

［比較例５］
粒子径５．０マイクロメートルのポリメタクリル酸メチル分散液及びフッ素コーティング溶液が１０対９０の重量比で混合されて作製されたコーティング液を用いて、ガイド部材１３９の表面１３９Ａに対してコーティング加工を施した。そして、当該コーティング加工が施されたガイド部材１３９を２５０度で加熱処理することで、ポリメタクリル酸粒子を溶融させた。以上の処理が施されたガイド部材１３９の表面１３９Ａを電子顕微鏡で観察した結果、表面１３９Ａ上に直径５．０マイクロメートルの凹部１３９Ｄが被覆率８パーセントで均一に並ぶ状態が観察された。当該ガイド部材１３９を、京セラドキュメントソリューションズ社製複合機Ｔａｓｋａｌｆａ４０６ｃｉシリーズに搭載し、当該複合機において予め定められた画像を２０万枚印刷させて、当該印刷中に出力される印刷物における画像不良の有無を目視で確認する実験を行った。この実験の結果、出力された印刷物に画像不良が確認された。

比較例３及び比較例４から、凹部１３９Ｄの直径が０．５マイクロメートル（比較例３）である場合、及び３０マイクロメートル（比較例４）である場合は、傾斜面１３１Ｅに設けられた凹部１３９Ｄによる前記トナーの付着の抑制効果が見られないことが判明した。また、実施例２から、凹部１３９Ｄの直径が５．０マイクロメートルである場合は、傾斜面１３１Ｅに設けられた凹部１３９Ｄによる前記トナーの付着の抑制効果が生じることが判明した。

また、比較例５から、ガイド部材１３９の表面１３９Ａにおける凹部１３９Ｄの被覆率が８パーセントである場合は、傾斜面１３１Ｅに設けられた凹部１３９Ｄによる前記トナーの付着の抑制効果が見られないことが判明した。また、実施例３から、ガイド部材１３９の表面１３９Ａにおける凹部１３９Ｄの被覆率が２０パーセントである場合は、傾斜面１３１Ｅに設けられた凹部１３９Ｄによる前記トナーの付着の抑制効果が生じることが判明した。

このように、第２実施形態に係る画像形成装置１０では、筐体１３１の内面における現像ローラー１３６との前記対向部である傾斜面１３１Ｅに、現像ローラー１３６の回転によって生じる気流Ｆ１の一部を乱す凹部１３９Ｄが設けられている。これにより、第１実施形態に係る画像形成装置１０と同様に、傾斜面１３１Ｅにおける前記トナーの付着を抑制することが可能である。

１〜４ 画像形成部
５ 中間転写ベルト
６ 光走査装置
７ 二次転写ローラー
８ 定着装置
９ 排紙トレイ
１０ 画像形成装置
１１ 感光体ドラム
１２ 帯電部
１３ 現像装置
１４ 一次転写ローラー
１５ クリーニング装置
１３１ 筐体
１３２ 第１撹拌部材
１３３ 第２撹拌部材
１３４ 磁気ローラー
１３５ 規制部材
１３６ 現像ローラー
１３７ 第１シール部材
１３８ 第２シール部材
１３９ ガイド部材

Claims (8)

1. トナーを含む現像剤を収容する筐体と、
   前記筐体の内部に回転可能に設けられ、前記筐体の外部に設けられる像担持体に対向して配置され、前記像担持体に前記トナーを供給する現像ローラーと、
   前記筐体の内面における前記現像ローラーとの対向部に設けられ、前記現像ローラーの回転によって生じる前記対向部に沿って流れる気流の一部を乱す凸部又は凹部と、
   を備え、
   前記凸部又は前記凹部は、球面を有する現像装置。
2. 前記凸部又は前記凹部の直径は、前記トナーの平均粒径の７分の１以上であって３倍未満である、
   請求項１に記載の現像装置。
3. 前記凸部の直径よりも粒径が小さく且つ前記トナーよりも粒径が小さい複数の特定粒子によって形成されており、前記凸部の表面を覆う表層部を備える、
   請求項１又は２に記載の現像装置。
4. 前記凹部の直径は、前記トナーの平均粒径より大きく、
   前記現像装置は、
   前記トナーよりも粒径が小さい複数の特定粒子によって形成されており、前記凹部の表面を覆う表層部を備える、
   請求項１又は２に記載の現像装置。
5. 前記特定粒子の粒径は、５ナノメートル以上５００ナノメートル未満である、
   請求項３又は４に記載の現像装置。
6. 前記現像剤は、前記トナー及びキャリアを含み、
   前記対向部は、前記筐体の底部へ向かう斜め下方に傾斜する傾斜面を含み、
   前記現像ローラーは、前記傾斜面よりも上側で前記傾斜面に対向して設けられており、
   前記現像装置は、
   前記現像ローラー及び前記傾斜面の下端部に対向して設けられ、前記筐体の底部から汲み上げられる前記現像剤を前記傾斜面の下端部との対向位置を経由して前記現像ローラーとの対向位置へ搬送し、前記現像ローラーとの対向位置で前記現像剤に含まれる前記トナーを前記現像ローラーに供給する供給ローラーと、
   前記傾斜面の下端部との対向位置よりも前記供給ローラーによる前記現像剤の搬送方向の上流側に設けられ、前記供給ローラーによる前記現像剤の搬送量を規制する規制部と、を備え、
   前記凸部又は前記凹部は、前記傾斜面に複数設けられている、
   請求項１〜５のいずれかに記載の現像装置。
7. 前記傾斜面における前記凸部又は前記凹部の面積比率は、少なくとも１０パーセント以上である、
   請求項６に記載の現像装置。
8. 請求項１〜７のいずれかに記載の現像装置と、
   前記像担持体と、
   を備える画像形成装置。

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