JP2000315010A - 現像装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 現像剤担持体の長手全域に対して、安定且つ
均一なトナー供給性及びトナー掻き取り性を実現する現
像装置、プロセスカートリッジ及び画像形成装置を提供
する。 【解決手段】 現像剤を収容する現像容器１４と、現像
容器１４の開口部に延在する回転可能な現像剤担持体５
と、現像剤担持体５と当接回転する現像剤供給剥ぎ取り
回転体６と、を有する現像装置４において、現像剤供給
剥ぎ取り回転体６は、長手両端部から長手中央部へと連
続的に径が大きくなるよう形成される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真方式或は
静電気録方式を用いて像担持体上に形成した潜像を現像
剤にて可視化して画像を得る、例えば複写機、プリン
タ、ワードプロセッサ、ファクシミリ装置などとされる
画像形成装置、及びこの画像形成装置にて用いられる現
像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、例えば電子写真方式を用いて画像
形成する、複写機、プリンタなどとされる画像形成装置
は、図９に示す概略構成を有する。図９の画像形成装置
は、像担持体としての例えばドラム状とされる電子写真
感光体（以下、単に「感光ドラム」と呼ぶ。）１の表面
を帯電手段としての例えばローラ状の帯電器（帯電ロー
ラ）２によって一様に帯電し、続いてこの表面を、露光
手段としての例えばレーザー露光系３が画像情報に従っ
て変調されたレーザー光Ｌにて露光し、感光ドラム１上
に静電潜像を形成する。その後、感光ドラム１上の静電
潜像の画像部に、現像装置４が現像剤を転移、付着させ
ることによって可視化して、感光ドラム１上に、所謂、
トナー像が形成する。一方、感光ドラム１上へのトナー
像の形成に同期するように、感光ドラム１と転写手段と
しての例えばローラ状の帯電器（転写ローラ）９が対向
する転写部まで、記録材Ｐが、記録材カセット２３、給
紙ローラ２４記録材搬送手段２５などによって搬送さ
れ、感光ドラム１上のトナー像は転写ローラ９の作用に
よって静電的に記録材Ｐに転写される。このようにして
未定着トナー像を担持した記録材Ｐは続いて定着装置１
２にて加熱及び加圧され、未定着トナー像が記録材Ｐ上
に定着して永久画像となる。その後、記録材Ｐは画像形
成装置外に排出され、又感光ドラム１はクリーニング装
置１１の例えばブレード状のクリーニング手段１０によ
って転写残トナーなどの除去を受けて、繰り返し画像形
成に供される。

【０００３】上記従来の画像形成装置において用いられ
る現像装置４は、現像剤として、実質的に樹脂を基体と
するトナー粒子（トナー）のみからなる一成分現像剤、
或はトナー粒子（トナー）とキャリア粒子（キャリア）
とからなる二成分現像剤を用いる現像装置４などがあ
る。

【０００４】一成分現像剤を用いる現像装置４は、トナ
ーを収容する現像容器１４から感光ドラム１までトナー
を担持搬送するために、スリーブ状の現像剤担持体、即
ち、現像スリーブ５を有しており、現像スリーブ５が回
転することによって感光ドラム１と現像スリーブ５とが
対向する現像部へとトナーを搬送し、感光ドラム１上の
静電潜像の画像部を可視化する。

【０００５】従来、画像形成装置に対して、画像の解像
力、鮮明度などの向上が求められており、現像スリーブ
５上へのトナーの薄層形成が重要となっている。従っ
て、現像スリーブ５上へのトナーの薄層形成方法及びそ
の手段の開発は必須であり、従来そのためにいくつかの
提案がなされている。

【０００６】例えば、特開昭５４−４３０３８号公報に
開示されるように、現像スリーブ５上にゴム又は金属製
などの弾性ブレード７を当接させ、この弾性ブレード７
と現像スリーブ５との当接部にトナーを通過させてトナ
ー層厚を規制することにより、現像スリーブ５上にトナ
ーの薄層を形成し、且つ、この当接部でトナーに十分の
トリボを付与する。

【０００７】トナーとして非磁性トナーを用いる現像装
置４において、上記の方法を用いて非磁性トナーの薄層
を現像スリーブ５上に形成する場合は、トナー層厚を規
制する弾性ブレード７の他に、現像スリーブ５上にトナ
ーを供給する部材が別途必要となる。

【０００８】つまり、トナーとして磁性トナーを用いる
現像装置４であれば、現像スリーブ５内に磁石を設け、
この磁石の磁力によって現像スリーブ５上にトナーを供
給することができるが、非磁性トナーを用いる場合には
磁力によるトナーの供給が不可能であるためである。

【０００９】そこで、従来、現像スリーブ５へトナーを
供給するために、ソリッドゴム材、ブラシ材、発泡ゴム
材などを用いて形成される回転体として、ローラ状の、
即ちローラ部材を現像スリーブ５に当接させる提案が数
多くなされている。

【００１０】又、このローラ部材の機能としては、上述
の現像スリーブ５上へトナーを供給する機能は無論必要
であるが、それとともに感光ドラム１上の静電潜像の現
像に寄与せず現像スリーブ５上に残ったトナー（以下、
これを「未現像トナー」と呼ぶ。）を現像スリーブ５か
ら剥ぎ取る機能が必要である。

【００１１】つまり、この後者の機能が不十分となる
と、現像装置４の現像容器１４内において、現像スリー
ブ５上で未現像トナーと新たに供給されたトナーとが混
在することになる。これらが混在したまま続いて弾性ブ
レード７によるトナー層厚規制部を通過して感光ドラム
１との対向部に送られると、これら未現像トナーと新た
に供給されたトナーとの間で現像性の違いが生じ、所
謂、ゴースト画像の発生を招き、好ましくない。

【００１２】このように、非磁性の一成分現像剤を用い
る現像装置４において現像スリーブ５上にトナーを供給
する上記のローラ部材は、トナー供給機能とトナー剥ぎ
取り機能との両者が要求される、即ち、現像剤供給剥ぎ
取り回転体である。

【００１３】先ず、現像剤供給剥ぎ取り回転体のトナー
供給機能に着目すると、例えば上述のソリッドゴム材、
ブラシ材、発泡ゴム材などにて形成されるローラのう
ち、ソリッドゴム材は表面が平滑であるために十分なト
ナー搬送性が得られ難く、現像スリーブ５へのトナーの
供給が不十分となる。ブラシ材はトナー供給能は優れて
いるが、ブラシ繊維の抜けや切断及び倒れなどの問題が
あるために好ましくない。

【００１４】これに対して発泡ゴム材などの発泡弾性体
は、表面に形成された発泡孔によってトナー搬送性がソ
リッドゴム材に比べて大幅に向上し、現像スリーブ５へ
のトナー供給に好適であり、広範に用いられている。

【００１５】次に、トナー剥ぎ取り機能に着目すると、
現像剤供給剥ぎ取り回転体として、発泡弾性体にて形成
されるローラ、即ち、発泡弾性ローラを被当接部材（現
像スリーブ５）に当接させてトナーを力学的に掻き取る
方法や、特開平２−１９１９７４に開示されるように発
泡弾性ローラにバイアスを印加して被当接部材（現像ス
リーブ５）から静電的な力でトナーを掻き取る方法が知
られている。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、現像剤
供給剥ぎ取り回転体として、発泡ゴム材などの発泡弾性
体にて形成されるローラ、所謂、発泡弾性ローラ６を用
い、現像スリーブ５と発泡弾性ローラ６とをある侵入量
をもって当接させる現像装置４では次のような問題があ
る。

【００１７】即ち、このような現像装置４においては、
発泡弾性ローラ６の発泡弾性体層の弾性力による、現像
スリーブ５と発泡弾性ローラ６との反発力があるため、
現像スリーブ５、及び発泡弾性ローラ６の芯金の撓みが
生じ、発泡弾性ローラ６の長手中央部の侵入量、ニップ
幅、当接圧などの当接条件が所望の値を満たさず、現像
スリーブに対するトナー供給及び剥ぎ取り性能が、現像
スリーブの長手全域において不均一、不安定となり、画
像不良を引き起こすという問題がある。

【００１８】又、近年、更なる高画質化のために、例え
ば電子写真画像形成装置に用いるトナーの粒径を更に小
さくする必要があり、このような小粒径トナーは通常粒
径のトナーに比べて現像スリーブ５から掻き取られ難い
傾向がある。

【００１９】更に、画像形成装置の小型化に伴う各部品
の小型化や、大サイズメディア（記録材）に対応するた
めの現像領域の長手領域の拡大などにともない、現像領
域の長手方向全体において均一な現像性を確保するべ
く、現像スリーブ５の長手全域に亙って均一なトナー供
給及び剥ぎ取り性を確保しなければならない。

【００２０】従って、本発明の目的は、現像剤担持体の
長手全域に対して、安定且つ均一なトナー供給性及びト
ナー掻き取り性を実現し、従って、現像領域の長手全域
に亙って安定且つ均一な、良好な画像を得ることが可能
な現像装置及び画像形成装置を提供することである。

【００２１】

【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
現像装置及び画像形成装置にて達成される。要約すれ
ば、本発明は、現像剤を収容する現像容器と、前記現像
容器の開口部に延在する回転可能な現像剤担持体と、前
記現像剤担持体と当接回転する現像剤供給剥ぎ取り回転
体と、を有する現像装置において、前記現像剤供給剥ぎ
取り回転体は、長手両端部から長手中央部へと連続的に
径が大きくなるよう形成されることを特徴とする現像装
置である。

【００２２】本発明の他の態様によると、現像剤を収容
する現像容器と、前記現像容器の開口部に延在する回転
可能な現像剤担持体と、前記現像剤担持体と当接回転す
る現像剤供給剥ぎ取り回転体と、を有する現像装置にお
いて、前記現像剤供給剥ぎ取り回転体は、少なくとも前
記現像剤供給剥ぎ取り回転体の回転軸をなす芯金と、前
記現像剤供給剥ぎ取り回転体の外周を形成する表層とを
有し、前記芯金は、長手両端部から長手中央部へと連続
的に径が大きくなるよう形成されることを特徴とする現
像装置が提供される。

【００２３】本発明の他の態様によると、現像剤を収容
する現像容器と、前記現像容器の開口部に延在する回転
可能な現像剤担持体と、前記現像剤担持体と当接回転す
る現像剤供給剥ぎ取り回転体と、を有する現像装置にお
いて、前記現像剤供給剥ぎ取り回転体は、当該現像剤供
給剥ぎ取りローラの軸線が前記現像剤担持体の軸線に対
して角度を持つように当接することを特徴とする現像装
置が提供される。

【００２４】又、本発明の他の態様によると、像担持体
上に形成した潜像を現像剤にて現像して可視像とし、前
記可視像を記録材に転写して画像を得る画像形成装置に
おいて、現像剤を収容する現像容器と、前記現像容器の
開口部に延在する回転可能な現像剤担持体と、前記現像
剤担持体と当接回転する現像剤供給剥ぎ取り回転体と、
を有し、前記現像剤供給剥ぎ取り回転体は、長手両端部
から長手中央部へと連続的に径が大きくなるよう形成さ
れる現像装置を有することを特徴とする画像形成装置が
提供される。

【００２５】本発明の他の態様によると、像担持体上に
形成した潜像を現像剤にて現像して可視像とし、前記可
視像を記録材に転写して画像を得る画像形成装置におい
て、現像剤を収容する現像容器と、前記現像容器の開口
部に延在する回転可能な現像剤担持体と、前記現像剤担
持体と当接回転する現像剤供給剥ぎ取り回転体と、を有
し、前記現像剤供給剥ぎ取り回転体は、少なくとも前記
現像剤供給剥ぎ取り回転体の回転軸をなす芯金と、前記
現像剤供給剥ぎ取り回転体の外周を形成する表層とを有
し、又前記芯金は、長手両端部から長手中央部へと連続
的に径が大きくなるよう形成される現像装置を有するこ
とを特徴とする画像形成装置が提供される。

【００２６】更に、本発明の他の態様によると、像担持
体上に形成した潜像を現像剤にて現像して可視像とし、
前記可視像を記録材に転写して画像を得る画像形成装置
において、現像剤を収容する現像容器と、前記現像容器
の開口部に延在する回転可能な現像剤担持体と、前記現
像剤担持体と当接回転する現像剤供給剥ぎ取り回転体
と、を有し、前記現像剤供給剥ぎ取り回転体は、当該現
像剤供給剥ぎ取りローラの軸線が前記現像剤担持体の軸
線に対して角度を持つように当接する現像装置を有する
ことを特徴とする画像形成装置が提供される。

【００２７】上記各本発明の好ましい実施態様による
と、少なくとも前記現像剤供給剥ぎ取り回転体の外周を
形成する表層は、弾性体にて形成され、好ましくは、前
記弾性体は、発泡弾性体である。

【００２８】又、上記本発明の画像形成装置の一実施態
様によると、前記現像装置は、カートリッジ化されて画
像形成装置本体に対して着脱可能である。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る現像装置及び
画像形成装置を図面に則して更に詳しく説明する。

【００３０】実施例１ 本実施例によると、本発明は、電子写真方式を用いたレ
ーザービームプリンタにおいて具現化されるが、本発明
はこれに限定されるものではなく、本発明は、例えば電
子写真方式或は静電気録方式を用いて像担持体上に形成
した静電潜像を現像剤にて現像して可視画像とする任意
の現像装置及び画像形成装置に適用可能であることを理
解されたい。

【００３１】図１は本発明に係る画像形成装置の一実施
例の概略構成を示す。

【００３２】本実施例の画像形成装置は、像担持体とし
てドラム状の電子写真感光体、即ち、感光ドラム１を矢
印Ａ方向に回転可能に有しており、画像形成が開始する
と、矢印Ａ方向に回転する感光ドラム１の表面をローラ
状の帯電手段である帯電ローラ２が一様に帯電し、その
後、露光手段としてのレーザー露光系３が、画像情報に
応じて変調したレーザー光Ｌによって、回転する感光ド
ラム１の表面を走査露光し、感光ドラム１上には画像情
報に従った静電潜像が形成する。

【００３３】感光ドラム１に対して現像装置４が近接配
置されており、感光ドラム１上に形成した静電潜像は、
感光ドラム１の回転に伴って現像装置４との対向部（現
像部）に至り、静電潜像の画像部に、現像装置４が現像
剤を転移付着させることによって可視化して、感光ドラ
ム１上にはトナー像が形成する。本実施例では、露光部
にトナー像を形成する、所謂、反転現像を行っている。

【００３４】一方、記録材収容手段である記録材カセッ
ト２３から、給紙ローラ２４、記録材搬送手段２５など
によって記録材Ｐが感光ドラム１とローラ状の転写手段
である転写ローラ９とが対向する転写部まで搬送され
る。

【００３５】こうして、感光ドラム１上に形成したトナ
ー像は、転写ローラ９によって記録材Ｐ上に転写され
る。この時記録材Ｐ上に転写されずに感光ドラム１上に
残存した転写残トナーは、クリーニング手段としてのク
リーニングブレード１０によって掻き取られて、クリー
ニング装置１１の廃トナー容器に収納され、クリーニン
グされた感光ドラム１は繰り返し画像形成に供される。

【００３６】又、トナー像が転写され、未定着トナー像
を担持した記録材Ｐは、定着装置１２によって加熱及び
加圧され、未定着トナー像が記録材に定着して永久画像
となる。その後、記録材Ｐは画像形成装置外に排出され
て画像形成動作が終了する。

【００３７】尚、本実施例によると、現像装置４はカー
トリッジ化されて、所謂、現像カートリッジとして画像
形成装置本体Ｇに対して着脱可能である。従って、画像
形成装置本体Ｇは、この現像カートリッジを取り出し可
能に装着して感光ドラム１に対して近接配置する装着手
段２２を備える。

【００３８】次に、本実施例の現像装置４について更に
説明する。図２は、本発明に係る現像装置４近傍の一実
施例の概略構成を示す。

【００３９】本実施例によると、現像装置４は、現像剤
として、一成分現像剤である非磁性トナー（以下、単に
「トナー」と呼ぶ。）を現像容器１４内に収容してい
る。又、現像容器１４の感光ドラム１と対向する側に
は、長手方向に延在する開口部を有する。この開口部に
位置して、感光ドラム１までトナーを担持搬送するスリ
ーブ状の現像剤担持体、即ち、現像スリーブ５が延在し
て設けられ、この現像スリーブ５が矢印Ｂ方向に回転す
ることによって感光ドラム１と現像スリーブ５とが対向
する現像部までトナーを搬送し、感光ドラム１上の静電
潜像を現像して可視化する。

【００４０】現像スリーブ５は、現像容器１４の開口部
において略半周面（図２中では右側略半周面）を現像容
器１４内に突入し、他方の略半周面（図２中では左側略
半周面）を現像容器１４外に露出するように設けられ
る。又、現像スリーブ５の現像容器１４から露出した面
は、現像部において感光ドラム１と微小間隔を有して対
向している。

【００４１】現像スリーブ５の表面は、トナーとの摺擦
確立を高くし、且つ、トナーの搬送を良好に行うために
適度の凹凸を有してしる。この凹凸の凸部粗面形成のた
めにアランダム砥粒やガラスビーズによるブラスト処理
を行ったり、又、例えば金属酸化物の粒子、グラファイ
ト、カーボンなどの導電性粒子を用いて凸部を形成し、
凹部形成にこの粒子を決着するためのフェノール樹脂を
好適に用いることができる。

【００４２】現像スリーブ５の上方位置には、現像剤層
厚規制手段としての弾性ブレード７が設けられる。弾性
ブレード７は押さえ板金１５によって現像容器１４に保
持され、又、弾性ブレード７の自由端側の先端近傍が現
像スリーブ５の外周面に面接触にて当接するように設け
られる。弾性ブレード７は、現像スリーブ５との当接部
に対して現像スリーブ５の回転方向上流側に弾性ブレー
ド７の先端側が位置する、所謂、カウンター方向で現像
スリーブ５と当接する。

【００４３】弾性ブレード７は、バネ弾性を有するＳＵ
Ｓ又はリン青銅にて形成される金属薄板１７上に、ウレ
タン、シリコーンなどのゴム材料や、各種エラストマー
を射出成形にて形成する弾性体１６を設けて構成され
る。本実施例では、特に負極性トナーに対する帯電付与
性に優れ、且つ、適度な弾性を有するポリアミドエラス
トマーを用いた。

【００４４】詳しくは後述するが、本実施例の現像装置
４は、現像スリーブ５上にトナーを供給し、又現像スリ
ーブ５上からトナーを剥ぎ取るために、少なくとも現像
スリーブ５の表面と接触する表層が弾性体にて形成され
る、ローラ状の現像剤供給剥ぎ取り回転体を有する。後
述するように、本実施例では、現像剤供給剥ぎ取り回転
体は、現像スリーブ５と接触する表層が発泡弾性体にて
形成される、即ち、発泡弾性ローラ６とされる。尚、現
像スリーブ５に対するトナーの供給及び剥ぎ取り性能に
鑑みて、本実施例では現像剤供給剥ぎ取り回転体の表層
を発泡弾性体にて形成するが、本発明はこれに限定され
るものではなく、例えばソリッドゴム材のような弾性体
を用いる場合にも適用可能であることを理解されたい。

【００４５】発泡弾性ローラ６は、弾性ブレード７と現
像スリーブ５との当接部に対して現像スリーブ５の回転
方向上流側において現像スリーブ５と当接し、且つ、矢
印Ｄ方向に回転可能に支持されている。又、現像容器１
４内には、矢印Ｃ方向に回転可能の攪拌部材１８が設け
られている。

【００４６】現像動作時には、攪拌部材１８の矢印Ｃ方
向の回転に伴って現像容器１４内のトナーが発泡弾性ロ
ーラ６の方向に送られる。更に、トナーは発泡弾性ロー
ラ６が矢印Ｄ方向に回転することにより現像スリーブ５
近傍に運ばれる。

【００４７】現像スリーブ５と発泡弾性ローラ６との当
接部において、発泡弾性ローラ６上に担持されたトナー
が、現像スリーブ５と摺擦されることによって摩擦帯電
を受け、現像スリーブ５上に付着する。

【００４８】その後、現像スリーブ５上に供給されたト
ナーは、現像スリーブ５の矢印Ｂ方向の回転に伴って弾
性ブレード７の圧接下に送られる。現像スリーブ５と弾
性ブレード７との当接部において、トナーは適正なトリ
ボ（摩擦帯電量）を付与されるとともに層厚を規制さ
れ、現像スリーブ５上にトナーの薄層が形成する。

【００４９】現像スリーブ５は更に回転し、現像スリー
ブ５上に薄層形成されたトナーは、感光ドラム１との対
向する現像部に搬送される。

【００５０】現像スリーブ５には、現像バイアス印加手
段としての現像バイアス電源２０によって、直流を重畳
した交流電圧（現像ＡＣバイアス）を印加し、現像スリ
ーブ５と感光ドラム１との両者間に形成される電界の作
用によって、現像スリーブ５上のトナーの薄層からトナ
ーが感光ドラム１上に飛翔し、静電潜像の画像部に付着
して静電潜像を可視化する。

【００５１】又、本実施例では、現像バイアス電源２０
から発泡弾性ローラ６にもバイアスが印加され、発泡弾
性ローラ６は、力学的な力に加えて、静電的に未現像ト
ナーを現像スリーブ５上から剥ぎ取ることができる。

【００５２】現像部において消費されなかった未現像ト
ナーは、現像スリーブ５の回転に伴って現像容器１４の
開口部の下部から回収される。この回収部、即ち、現像
容器１４の開口部下側には、長手方向に延在するように
シール部材１９が設けられており、未現像トナーの現像
容器１４内への通過を許容すると共に、現像容器１４内
のトナーが現像スリーブ５の下部から漏出するのを防止
する。

【００５３】現像容器１４内へと回収された現像スリー
ブ５上の未現像トナーは、発泡弾性ローラ６と現像スリ
ーブ５との当接部において現像スリーブ５の表面から剥
ぎ取られる。このようにして現像スリーブ５上から剥ぎ
取られたトナーの大部分は、発泡弾性ローラ６の回転に
伴って搬送されて現像容器１４内のトナーと混ざり合
い、トナーの帯電電荷が分散される。又、同時に発泡弾
性ローラ６の回転によって現像スリーブ５上に新たなト
ナーが供給され、以上の現像動作を繰り返す。

【００５４】より具体的には、本実施例では、現像スリ
ーブ５として、直径２０ｍｍのアルミニウム製のスリー
ブ表面にガラスビーズ（♯６００）による定形ブラスト
処理を施し、表面粗さをＪＩＳ十点平均粗さＲｚにて約
３μｍとしたものを用いた。又、現像スリーブ５の長手
長は３１０ｍｍとし、現像スリーブ５と感光ドラム１と
は、間隙が３００μｍになるように対向させた。感光ド
ラム１の周速は１００ｍｍ／ｓ、現像スリーブ５の周速
は１５０ｍｍ／ｓとした。

【００５５】上述のように、本実施例によると現像剤
は、非磁性一成分現像剤としての、平均粒径８μｍのト
ナーを用いた。又、弾性ブレード７は、バネ弾性を有す
る厚さ０．１ｍｍのリン青銅製の金属薄板１７上に、厚
さ１ｍｍとなるように弾性体１６としてポリアミドエラ
ストマーを接着もしくは成型したものを用いた。

【００５６】次に、本実施例にて用いられる発泡弾性ロ
ーラ６について詳しく説明する。

【００５７】先ず、図６を参照して従来の発泡弾性ロー
ラ６について説明する。図６は従来の発泡弾性ローラ６
の一例を示す。

【００５８】従来、発泡弾性ローラ６は、回転軸である
芯金６ａ上にポリウレタンフォームやシリコーンなどの
発泡弾性体による発泡弾性体層６ｂをローラ形状になる
ように接着して構成される。従来、芯金６ａの径は長手
全域で同一とされ、又発泡弾性体層６ｂの径も長手全域
で同一とされる。

【００５９】発泡弾性ローラ６と現像スリーブ５との位
置関係、即ち、現像スリーブ５への当接条件は、回転軸
である芯金６ａを長手両端において支持する軸受け（図
示せず）によって決定する。

【００６０】例えば、現像スリーブ５の直径が２０ｍ
ｍ、発泡弾性ローラ６の直径が２０ｍｍ（芯金の径は７
ｍｍ）であり、現像スリーブ５及び発泡弾性ローラ６の
軸中心間距離を１８ｍｍと設定する場合、発泡弾性ロー
ラ６の侵入量は２ｍｍ、又発泡弾性ローラ６の材質にも
よるが、現像スリーブ５への弾性発泡ローラの当接圧は
５０ｇｆ／ｃｍ、ニップ幅は５ｍｍに設定される。又、
従来、現像スリーブ５の軸線と、発泡弾性ローラ６の軸
線が平行となるように両者を当接させる。

【００６１】しかしながら、前述したように、上記従来
の発泡弾性ローラ６では、発泡弾性体層６ｂの弾性力に
よって、現像スリーブ５と発泡弾性ローラ６との反発力
があるため、現像スリーブ５、及び発泡弾性ローラ６の
芯金６ａの撓みが生じ、発泡弾性ローラ６の長手中央部
の侵入量、ニップ幅及び当接圧などの当接条件が所望の
値を満たさず、現像スリーブ５に対するトナー供給及び
剥ぎ取り性能が長手全域に亙り、均一且つ安定ではなく
なり、画像不良を引き起こすという問題がある。

【００６２】例えば、上記従来の発泡弾性ローラ６、及
び現像スリーブ５の構成では、発泡弾性ローラ６の発泡
弾性体層６ｂの長手長が３００ｍｍの場合、現像スリー
ブ５と発泡弾性ローラ６の当接条件は次のようになる。
即ち、当接圧は、発泡弾性ローラ６の長手両端部におい
て５０ｇｆ／ｃｍであり、長手中央部では３５ｇｆ／ｃ
ｍ、又、ニップ幅は長手両端部において５ｍｍ、長手中
央部にいて３ｍｍとなる。

【００６３】上記の問題に鑑み、本実施例では本発明に
従って発泡弾性ローラ６を以下のように構成する。

【００６４】図３は、本発明に従う発泡弾性ローラ６の
一実施例を示す。図３に示すように、本実施例の発泡弾
性ローラ６は、回転軸である芯金６ａ上に発泡弾性体に
よる発泡弾性体層６ｂをローラ状になるように接着して
構成される。発泡弾性体層６ｂを形成する発泡弾性体と
しては、限定されるものではないが、ポリウレタンフォ
ームやシリコーンなどを好適に用いることができ、本実
施例ではポリウレタンフォームを用いた。

【００６５】本実施例によると、ローラ状である発泡弾
性体層６ｂの径は、長手中央部が、長手両端部に対して
連続的に大きくなるように形成する。より具体的には、
本実施例では、発泡弾性ローラ６の発泡弾性層６ｂの長
手長さは３００ｍｍとし、長手両端部における直径を２
０ｍｍ、長手中央部における直径を２２ｍｍに設定し
た。尚、芯金６ａの径は長手全域で７ｍｍとし、又、現
像スリーブ５の軸線と発泡弾性ローラ６の軸線とが平行
するように両者を当接させた。

【００６６】このように発泡弾性ローラ６を構成するこ
とによって、現像スリーブ５と発泡弾性ローラ６の当接
条件は次のようになる。即ち、現像スリーブ５に対する
発泡弾性ローラ６の当接圧は、長手両端部で５０ｇｆ／
ｃｍ、且つ、長手中央部においても５０ｇｆ／ｃｍとな
り、又ニップ幅は、長手両端部において５ｍｍ、且つ、
長手両端部においても５ｍｍとなる。

【００６７】以上、発泡弾性ローラ６を、長手両端部か
ら長手中央部へと連続的に径が大きくなるよう形成する
ことによって、現像スリーブ５と発泡弾性ローラ６との
当接条件を長手全域において均一に設定することがで
き、従って、現像スリーブ５に対するトナーの供給及び
剥ぎ取り性能を、発泡弾性ローラ６の長手全域に亙り均
一且つ安定とすることができる。

【００６８】尚、発泡弾性ローラ６の長手両端部、長手
中央部の径の設定などの条件の設定は、例えば現像スリ
ーブ５の径、発泡弾性ローラ６の径や長手長、又現像ス
リーブ５、及び発泡弾性ローラ６の芯金６ａの撓み量、
或は所望の当接条件などによって任意に変化、設定する
ことが可能である。

【００６９】実施例２ 本実施例の画像形成装置は、基本的には実施例１の画像
形成装置と同様であり、現像剤供給剥ぎ取り回転体とし
ての発泡弾性ローラ６の構成のみが異なる。

【００７０】図４は、本実施例の発泡弾性ローラ６を示
す。図４に示すように、本実施例の発泡弾性ローラ６
は、実施例１と同様に、回転軸である芯金６ａ上に発泡
弾性体による発泡弾性体層６ｂをローラ状になるように
接着して構成される。発泡弾性体層６ｂの発泡弾性体
は、実施例１と同様のものを用いた。

【００７１】本実施例では、発泡弾性ローラ６の回転軸
である芯金６ａの径を、長手両端部に対して長手中央部
が連続的に大きくなるように形成される。尚、発泡弾性
層６ｂの径は長手全域で同一とし、又現像スリーブ５の
軸線と発泡弾性ローラ６の軸線とが平行するように両者
を当接させた。

【００７２】より具体的には、発泡弾性ローラ６の発泡
弾性体層６ｂの長手長が３００ｍｍ、直径が２０ｍｍで
あり、又現像スリーブ５の直径が２０ｍｍである場合、
発泡弾性ローラ６の芯金６ａの径を、長手両端部で７ｍ
ｍ、又長手中央部で９ｍｍに設定する。このように発泡
弾性ローラ６を構成し、現像スリーブ５と発泡弾性ロー
ラ６との侵入量を２ｍｍで当接させることによって、発
泡弾性ローラ６の長手全域に亙り均一な適正当接条件を
得ることができた。

【００７３】以上、発泡弾性ローラ６の芯金６ａを、長
手両端部から長手中央部へと連続的に径が大きくなるよ
うに形成することによって、発泡弾性ローラ６の撓みを
抑制し、長手中央部における当接条件を所望の値にし、
現像スリーブ５と発泡弾性ローラの当接条件を長手全域
で均一にすることが可能となった。

【００７４】尚、発泡弾性ローラ６の芯金６ａの長手両
端部及び長手中央部での径の設定設定などの条件の設定
は、例えば現像スリーブ５の径、発泡弾性ローラ６の径
や長手長、又現像スリーブ５、及び発泡弾性ローラ６の
芯金６ａの撓み量、或は所望の当接条件などによって任
意に変化、設定することが可能である。

【００７５】実施例３ 本実施例の画像形成装置は、基本的には実施例１の画像
形成装置と同様であり、トナー供給剥ぎ取り回転体であ
る発泡弾性ローラ６の構成、及び現像スリーブ５と発泡
弾性ローラ６との当接関係のみが異なる。

【００７６】本実施例の発泡弾性ローラ６は、実施例１
及び２と同様に、回転軸である芯金６ａと発泡弾性体に
て形成される発泡弾性体層６ｂを有して構成される。発
泡弾性体としては、実施例１と同様のものを用いた。

【００７７】図５（ａ）、図５（ｂ）は本実施例におけ
る発泡弾性ローラ６と現像スリーブ５との当接状態を示
す。図５（ａ）に示すように、本実施例では、発泡弾性
ローラ６は、現像スリーブ５に対して交差角を持って当
接する。

【００７８】より具体的には、発泡弾性ローラ６の発泡
弾性体層６ｂの長手長が３００ｍｍ、直径が２０ｍｍ、
芯金６ａの径が長手全域で７ｍｍであり、現像スリーブ
５の直径が２０ｍｍである場合、発泡弾性ローラ６の現
像スリーブに対する交差角θ（図５（ｂ））を５度に設
定し、又発泡弾性ローラ６の現像スリーブ５に対する侵
入量を、発泡弾性ローラの長手両端部において２ｍｍと
なるように設定する。こうすることによって、発泡弾性
ローラ６及び現像スリーブ５の撓みにより、発泡弾性ロ
ーラ６の長手全域に亙り侵入量を２ｍｍに均一とするこ
とができた。

【００７９】以上、発泡弾性ローラ６を、発泡弾性ロー
ラ６の軸線が現像スリーブ５の軸線に対して角度を持つ
ように当接させることによって、発泡弾性ローラ６の長
手全域に亙り均一な当接条件を得ることができる。

【００８０】尚、上記の交差角の設定条件は、例えば現
像スリーブ５の径、発泡弾性ローラ６の径や長手長、又
現像スリーブ５、及び発泡弾性ローラ６の芯金６ａの撓
み量、或は所望の当接条件などによって任意に変化、設
定することが可能である。

【００８１】上記各実施例では、現像装置４がカートリ
ッジ化されて画像形成装置本体Ｇに着脱可能に装着され
るものとして説明したが、本発明はこれに限定されるも
のではなく、図７に示すように画像形成装置が現像装置
４を着脱不可能に備えることも当然可能である。

【００８２】又、本発明の現像装置４を含む、電子写真
画像形成プロセスにおいて電子写真感光体に作用するプ
ロセス手段と、電子写真感光体とを一体的にカートリッ
ジ化して、所謂、プロセスカートリッジとし、画像形成
装置本体に対して着脱可能とすることも可能である。

【００８３】図８は、本発明をプロセスカートリッジ及
びこのプロセスカートリッジを着脱可能な画像形成装置
に適用した一実施例の概略構成を示す。即ち、本発明
は、例えば図８に示すように、電子写真感光体（感光ド
ラム）１、帯電手段（帯電ローラ）２、クリーニング装
置１１（クリーニング手段１０を含む）、及び上記各実
施例にて説明した現像装置４（現像剤担持体５を含む）
を枠体２１によって一体的にカートリッジ化してプロセ
スカートリッジ１００とし、このプロセスカートリッジ
１００を取り出し可能に装着する装着手段２２を備えた
画像形成装置に着脱可能として、記録材搬送手段２５に
よって搬送される記録材Ｐに画像を形成するプロセスカ
ートリッジ及び画像形成装置に適用することができる。

【００８４】尚、プロセスカートリッジとは、電子写真
画像形成プロセスを用いる画像形成装置において、電子
写真感光体に作用するプロセス手段としての帯電手段、
現像剤担持体又はクリーニング手段と電子写真感光体と
を一体的にカートリッジ化し、このカートリッジを画像
形成装置本体に対して着脱可能とするものであるか、又
は前記プロセス手段としての帯電手段、現像剤担持体、
クリーニング手段の少なくとも一つと電子写真感光体と
を一体的にカートリッジ化して画像形成装置本体に着脱
可能とするものであるか、更に少なくとも前記プロセス
手段としての現像剤担持体と電子写真感光体とを一体的
にカートリッジ化して画像形成装置本体に着脱可能とす
るものをいう。

【００８５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
現像剤を収容する現像容器と、現像容器の開口部に延在
する回転可能な現像剤担持体と、現像剤担持体と当接回
転する現像剤供給剥ぎ取り回転体と、を有する現像装置
において、現像剤供給剥ぎ取り回転体は、長手両端部
から長手中央部へと連続的に径が大きくなるよう形成さ
れるか、少なくとも現像剤供給剥ぎ取り回転体の回転
軸をなす芯金と、現像剤供給剥ぎ取り回転体の外周を形
成する表層とを有し、芯金は、長手両端部から長手中央
部へと連続的に径が大きくなるよう形成されるか、或は
当該現像剤供給剥ぎ取りローラの軸線が現像剤担持体
の軸線に対して角度を持つように当接する構成とされる
ので、本発明の現像装置及びこの現像装置を用いる画像
形成装置は、現像剤担持体と現像剤供給剥ぎ取り部材と
の当接条件を、長手全域において均一に所望の値に設定
することができ、現像剤担持体の長手全域に対して、安
定且つ均一なトナー供給性及びトナー掻き取り性を実現
することが可能である。従って、本発明によれば、現像
領域の長手全域に亙って安定且つ均一な、良好な画像を
得ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る画像形成装置の一実施例を示す概
略構成図である。

【図２】本発明に係る現像装置の一実施例を示す概略構
成図である。

【図３】本発明に従う発泡弾性ローラの一実施例を示す
概略構成図である。

【図４】本発明に従う発泡弾性ローラの他の実施例を示
す概略構成図である。

【図５】（ａ）本発明の他の実施例に従って現像スリー
ブと交差角を有して当接する発泡弾性ローラを示す概略
構成図である。（ｂ）図５（ａ）中の矢印Ｘ方向から見
たときの発泡弾性ローラと現像スリーブとの当接状態を
示す概略構成図である。

【図６】従来の発泡弾性ローラを示す概略構成図であ
る。

【図７】本発明に係る画像形成装置の他の実施例を示す
概略構成図である。

【図８】本発明に係る画像形成装置の更に他の実施例を
示す概略構成図である。

【図９】電子写真方式の従来の画像形成装置の一例を示
す概略構成図である。

【符号の説明】

１ 感光ドラム（像担持体、電子写真感光体） ２ 帯電ローラ（帯電手段） ３ レーザー露光系（露光手段） ４ 現像装置 ５ 現像スリーブ（現像剤担持体） ６ 発泡弾性ローラ（現像剤供給剥ぎ取り回転
体） ９ 転写ローラ（転写手段） １０ クリーニング手段 １２ 定着装置 １４ 現像容器 Ｐ 記録材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 剱持 和久 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 (72)発明者 山口 誠士 東京都大田区下丸子３丁目30番２号 キヤ ノン株式会社内 Ｆターム(参考） 2H077 AB04 AC02 AC04 AD02 AD06 AD13 AD14 AD23 AD31 AD36 AE03 AE04 BA08 BA09 CA12 EA14 EA16 FA03 FA22

Claims (21)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 現像剤を収容する現像容器と、前記現像
   容器の開口部に延在する回転可能な現像剤担持体と、前
   記現像剤担持体と当接回転する現像剤供給剥ぎ取り回転
   体と、を有する現像装置において、 前記現像剤供給剥ぎ取り回転体は、長手両端部から長手
   中央部へと連続的に径が大きくなるよう形成されること
   を特徴とする現像装置。
2. 【請求項２】 少なくとも前記現像剤供給剥ぎ取り回転
   体の外周を形成する表層は、弾性体にて形成されること
   を特徴とする請求項１の現像装置。
3. 【請求項３】 前記弾性体は、発泡弾性体であることを
   特徴とする請求項２の現像装置。
4. 【請求項４】 現像剤を収容する現像容器と、前記現像
   容器の開口部に延在する回転可能な現像剤担持体と、前
   記現像剤担持体と当接回転する現像剤供給剥ぎ取り回転
   体と、を有する現像装置において、 前記現像剤供給剥ぎ取り回転体は、少なくとも前記現像
   剤供給剥ぎ取り回転体の回転軸をなす芯金と、前記現像
   剤供給剥ぎ取り回転体の外周を形成する表層とを有し、
   前記芯金は、長手両端部から長手中央部へと連続的に径
   が大きくなるよう形成されることを特徴とする現像装
   置。
5. 【請求項５】 少なくとも前記現像剤供給剥ぎ取り回転
   体の外周を形成する表層は、弾性体にて形成されること
   を特徴とする請求項４の現像装置。
6. 【請求項６】 前記弾性体は、発泡弾性体であることを
   特徴とする請求項５の現像装置。
7. 【請求項７】 現像剤を収容する現像容器と、前記現像
   容器の開口部に延在する回転可能な現像剤担持体と、前
   記現像剤担持体と当接回転する現像剤供給剥ぎ取り回転
   体と、を有する現像装置において、 前記現像剤供給剥ぎ取り回転体は、当該現像剤供給剥ぎ
   取りローラの軸線が前記現像剤担持体の軸線に対して角
   度を持つように当接することを特徴とする現像装置。
8. 【請求項８】 少なくとも前記現像剤供給剥ぎ取り回転
   体の外周を形成する表層は、弾性体にて形成されること
   を特徴とする請求項７の現像装置。
9. 【請求項９】 前記弾性体は、発泡弾性体であることを
   特徴とする請求項８の現像装置。
10. 【請求項１０】 像担持体上に形成した潜像を現像剤に
    て現像して可視像とし、前記可視像を記録材に転写して
    画像を得る画像形成装置において、 現像剤を収容する現像容器と、前記現像容器の開口部に
    延在する回転可能な現像剤担持体と、前記現像剤担持体
    と当接回転する現像剤供給剥ぎ取り回転体と、を有し、
    前記現像剤供給剥ぎ取り回転体は、長手両端部から長手
    中央部へと連続的に径が大きくなるよう形成される現像
    装置を有することを特徴とする画像形成装置。
11. 【請求項１１】 少なくとも前記現像剤供給剥ぎ取り回
    転体の外周を形成する表層は、弾性体にて形成されるこ
    とを特徴とする請求項１０の画像形成装置。
12. 【請求項１２】 前記現像装置の前記弾性体は、発泡弾
    性体であることを特徴とする請求項１１の画像形成装
    置。
13. 【請求項１３】 前記現像装置は、カートリッジ化され
    て画像形成装置本体に対して着脱可能であることを特徴
    とする請求項１０、１１又は１２の画像形成装置。
14. 【請求項１４】 像担持体上に形成した潜像を現像剤に
    て現像して可視像とし、前記可視像を記録材に転写して
    画像を得る画像形成装置において、 現像剤を収容する現像容器と、前記現像容器の開口部に
    延在する回転可能な現像剤担持体と、前記現像剤担持体
    と当接回転する現像剤供給剥ぎ取り回転体と、を有し、
    前記現像剤供給剥ぎ取り回転体は、少なくとも前記現像
    剤供給剥ぎ取り回転体の回転軸をなす芯金と、前記現像
    剤供給剥ぎ取り回転体の外周を形成する表層とを有し、
    又前記芯金は、長手両端部から長手中央部へと連続的に
    径が大きくなるよう形成される現像装置を有することを
    特徴とする画像形成装置。
15. 【請求項１５】 少なくとも前記現像剤供給剥ぎ取り回
    転体の外周を形成する表層は、弾性体にて形成されるこ
    とを特徴とする請求項１４の画像形成装置。
16. 【請求項１６】 前記現像装置の前記弾性体は、発泡弾
    性体であることを特徴とする請求項１５の画像形成装
    置。
17. 【請求項１７】 前記現像装置は、カートリッジ化され
    て画像形成装置本体に対して着脱可能であることを特徴
    とする請求項１４、１５又は１６の画像形成装置。
18. 【請求項１８】 像担持体上に形成した潜像を現像剤に
    て現像して可視像とし、前記可視像を記録材に転写して
    画像を得る画像形成装置において、 現像剤を収容する現像容器と、前記現像容器の開口部に
    延在する回転可能な現像剤担持体と、前記現像剤担持体
    と当接回転する現像剤供給剥ぎ取り回転体と、を有し、
    前記現像剤供給剥ぎ取り回転体は、当該現像剤供給剥ぎ
    取りローラの軸線が前記現像剤担持体の軸線に対して角
    度を持つように当接する現像装置を有することを特徴と
    する画像形成装置。
19. 【請求項１９】 少なくとも前記現像剤供給剥ぎ取り回
    転体の外周を形成する表層は、弾性体にて形成されるこ
    とを特徴とする請求項１８の画像形成装置。
20. 【請求項２０】 前記現像装置の前記弾性体は、発泡弾
    性体であることを特徴とする請求項１９の画像形成装
    置。
21. 【請求項２１】 前記現像装置は、カートリッジ化され
    て画像形成装置本体に対して着脱可能であることを特徴
    とする請求項１８、１９又は２０の画像形成装置。