JP2005234293A - 現像ローラ、現像装置、プロセスユニット及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】現像ローラ端部と接触する像担持体の面の削れを少なくし、長時間にわたって画像形成を可能にする現像ローラ、この現像ローラを備えた現像装置、前記現像ローラを備えたプロセスユニット、及び前記現像装置を備えた、若しくは前記プロセスユニットを備えた画像形成装置の提供。
【手段】像担持体１の面に対して、所定の押圧力をもち、かつ、所定の周速差をもって回転し、像担持体の面上に形成された潜像を現像する現像ローラ２２において、現像ローラの像担持体の面と接触する端部２２Ｄの端面２２ｄが、現像ローラの回転軸Ｏに対して垂直な面上に無い、ことを特徴とする。
【選択図】図３

Description

本発明は、像担持体に形成された潜像を現像する現像ローラ、この現像ローラを備えた現像装置、前記現像ローラを備えたプロセスユニット、及び前記現像装置を備えた、若しくは前記プロセスユニットを備えた画像形成装置に関するものである。

従来、例えば、複写機、プリンタ、あるいは、ファクシミリ装置などの電子写真方式あるいは静電記録方式の画像形成装置においては、像担持体上に形成した静電潜像を、現像装置によりトナー像として可視化することを行っている。

像担持体上への静電潜像形成としては、まず、被帯電体としての像担持体であるＯＰＣ感光体ドラム表面に接触帯電装置、即ち、電圧を印加した帯電部材を当接させて、被帯電体の帯電を行う。特に、帯電部材として帯電ローラを用いた、ローラ帯電方式の装置は、帯電安定性の点から好ましく、例えば、導電性の弾性ローラを感光体ドラムに加圧当接させ、これに電圧を印加することにより、感光体ドラム表面を一様に帯電処理する。一様に帯電された感光体ドラム上に、露光手段であるレーザー光学装置からのレーザー光が露光される結果、静電潜像が形成される。

前記帯電工程は、具体的には、帯電部材から被帯電体への放電によって行われる。よって、ある閾値電圧以上の電圧を印加することにより帯電が開始される。

例を示すと、被帯電体として膜厚１８μｍのＯＰＣ感光体ドラムに対して、帯電ローラを加圧当接させて、帯電処理を行う場合、帯電ローラに対して約−６００Ｖ印加したとき感光体ドラムの表面電位は上昇を開始し、それ以降は、印加電圧に対して傾き１の線形に感光体表面電位が増加する。以後、この閾値電圧を、帯電開始電圧Ｖｔｈと定義する。

つまり、電子写真に必要とされる感光体ドラム表面電位Ｖｄを得るためには、Ｖｄ＋ＶｔｈなるＤＣ電圧を印加することが必要である。このように、ＤＣ電圧のみを接触帯電部材に印加して、被帯電体の帯電を行う接触帯電方式を、ＤＣ帯電方式と称する。

このＤＣ帯電方式は、放電によって感光体ドラム表面が劣化し、通紙あるいはクリーニング部材等の当接部材によって感光体ドラム表面が削り取られる、ドラム削れ量が少ないメリットを有す。

感光体ドラム上に形成された静電潜像を現像するための現像装置として、例えば、乾式一成分接触現像装置が提案され実用化されている。

この場合多くは、回転する感光体ドラムと、同じく回転する現像剤担持体とを、適当な相対周速差で押圧もしくは接触させることで、また、現像バイアスとして、現像ローラにＤＣ電圧を印加して、感光体ドラム上に形成した静電潜像を現像剤(トナー)によって現像している。

現像剤担持体としては、弾性および導電性を有する現像ローラを使用することができる。すなわち、静電潜像担持体に押圧もしくは接触させて現像を行うため、特に静電潜像担持体が剛体である場合、これを傷つけることを避けるために、現像ローラを弾性体により構成するのである。

上記接触帯電装置、接触現像装置の利点を生かし、ページパーコストが安く、装置自体も安価で、小型な、ＤＣ定電圧によるＤＣ帯電方式、ＤＣ定電圧によるＤＣ接触現像方式を採用した画像形成装置が実用化されている。

しかしながら、上記従来の画像形成装置を繰り返し動作させた場合、想定するよりもＯＰＣ感光体ドラム表面の削れ量が大きく、長く良好な画像形成が果たせないという問題が生じた。

感光体ドラムの削れといわれる問題に対しては、例えば特許文献１に記載されているように、ＡＣ電圧にＤＣ電圧を重畳した、所謂ＡＣ帯電方式の帯電装置において顕著であり、その端部における放電量を抑え、削れを防止する提案がなされている。
特開平７−１０４５５７号公報

しかし、上述したように、本画像形成装置はＤＣ帯電方式を採用しているため、帯電部材からの放電による感光体ドラム表面の劣化に起因するドラム削れ量は少量であると見積もられる。また、ドラム削れは、感光体ドラム上の特定の個所で発生しており、一様に感光体ドラム膜厚が薄くなっているものではなく、特に長手位置の、現像ローラ端部に相当する位置で顕著に発生している。

現像ローラには、静電潜像を現像することを目的とした現像バイアスが印加されているのであるが、感光体ドラム表面の帯電電位、もしくは露光電位に対しても、帯電開始電圧を超えたＤＣ電圧が印加されるものでは無い。よって、放電による感光体ドラム表面の劣化に起因するドラム削れでは無い。

弾性および導電性を有する現像ローラは、感光体ドラム表面に押圧もしくは接触させて現像を行うため、現像ローラ端部の端面と感光体ドラム表面との接触形態を現像ローラの回転軸（回転軸線）と垂直な面上で接触する形態とした場合、現像ローラの回転動作中に現像ローラ端部の端面が常に感光ドラム表面周囲の同一位置に当接するようになる。この場合、現像ローラ端部の端面が当接する感光体ドラム表面部位の周面に現像ローラの回転軌跡に応じたスジ状の削れが発生し、その削れによって感光体ドラム表面の感光層が削れてアルミシリンダなどのドラム基盤が露出してしまう恐れがある。その場合、感光体ドラムに印加させた印加帯電バイアス、或いは印加現像バイアスが感光層の削れ部分からドラム基盤にリークし、感光体ドラムに対して適正電位のバイアスを印加できなくなることから、画像不良が発生することが予想される。

本発明は上記の点に鑑みて為されたものであり、現像ローラ端部と接触する像担持体の面の削れを少なくし、長時間にわたって画像形成を可能にする現像ローラ、この現像ローラを備えた現像装置、前記現像ローラを備えたプロセスユニット、及び前記現像装置を備えた、若しくは前記プロセスユニットを備えた画像形成装置を提供することにある。

本発明に係る現像ローラ、現像装置、プロセスユニット及び画像形成装置は下記の構成を特徴とする。

（１）像担持体の面に対して、所定の押圧力をもち、かつ、所定の周速差をもって回転し、像担持体の面上に形成された潜像を現像する現像ローラにおいて、
現像ローラの像担持体の面と接触する端部の端面が、現像ローラの回転軸に対して垂直な面上に無い、ことを特徴とする現像ローラ。

（２）像担持体の面に対して、所定の押圧力をもち、かつ、所定の周速差をもって回転し、像担持体面上に形成された潜像を現像する現像ローラにおいて、
現像ローラの像担持体の面と接触する表層、もしくは、その表層を支持する基層のうち、少なくとも一つの層の端部が、現像ローラの回転軸に対して垂直な同一面上に無い、ことを特徴とする現像ローラ。

（３）像担持体の面に対して、所定の押圧力をもち、かつ、所定の周速差をもって回転し、像担持体の面上に形成された潜像を現像する現像ローラにおいて、
現像ローラの像担持体の面と接触する弾性層の内側に弾性層を支持する芯金を備え、芯金の端面が、現像ローラの回転軸に対して垂直な面上に無い、ことを特徴とする現像ローラ。

（４）像担持体に形成された静電潜像を可視像化する現像剤担持体を備える現像装置において、現像剤担持体として（１）から（３）の何れかに記載の現像ローラを有することを特徴とする現像装置。

（５）少なくとも、像担持体と、像担持体に形成された静電潜像を現像する現像手段を包含していて、画像形成装置本体に着脱可能なプロセスユニットにおいて、現像手段として（４）に記載の現像装置を有することを特徴とするプロセスユニット。

（６）少なくとも、像担持体と、像担持体に形成された静電潜像を現像する現像手段を包含する画像形成装置において、現像手段として（４）に記載の現像装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。

（７）プロセスユニットを着脱可能な画像形成装置において、プロセスユニットは、少なくとも、像担持体と、像担持体に形成された静電潜像を現像する現像手段を包含していて、プロセスユニットとして（５）に記載のプロセスユニットを備えたことを特徴とする画像形成装置。

即ち、現像ローラの像担持体の面と接触する端部の端面が、現像ローラの回転軸に対して垂直な面上に無いので、現像ローラの回転に伴って像担持体との当接位置、つまり現像ローラ端部の端面位置が常に移動することにより、現像ローラ端部の端面と対応する像担持体の面に削れが集中するのを防ぐことができる。よって、像担持体の面の削れを少なくでき、長時間にわたって画像不良の生じない画像形成が可能となる。

以下、図面を参照して、この発明の好適な実施の形態を例示的に詳しく説明する。

ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。

（１）画像形成装置例
図１は本発明の現像ローラを具備させたプロセスユニットを有する画像形成装置１０の概略構成模式図である。画像形成装置は電子写真プロセス利用のレーザービームプリンタである。

１は像担持体としての回転ドラム型の電子写真感光体（以下、感光体ドラムと記す）であり、ＯＰＣ、アモルファスＳｅ、アモルファスＳｉ等の感光材料がアルミニウムやニッケルなどのシリンダ状の基盤上に感光層として形成されている。

感光体ドラム１は矢印の時計方向に所定の周速度にて回転駆動され、まず、その表面は帯電手段としての帯電ローラ２によって所定の極性・電位に一様に帯電処理される。

次に、その帯電面に対して露光手段としてのレーザースキャナ３により画像情報の書き込み露光がなされる。即ちレーザスキャナ３は画像情報の時系列電気デジタル画像信号に応じてＯＮ／ＯＦＦ制御(変調制御)されたレーザビームＬで回転感光ドラム１の一様帯電処理面を露光する。これにより感光体ドラム１の一様帯電面の露光部電位が減衰して感光ドラム面に画像情報の静電潜像が形成される。

この静電潜像は、現像装置（現像手段）４でトナー画像として現像、可視化される。現像方法としては、ジャンピング現像法、２成分現像法、ＦＥＥＤ現像法などが用いられ、イメージ露光と反転現像とを組み合わせて用いられることが多い。

可視化されたトナー像は、感光体ドラム１とこれに圧接させた接触転写装置（転写手段）としての転写ローラ５との圧接部である転写ニップ部Ａにおいて、該転写ニップ部にレジストローラ６などを備える給紙機構部から所定の制御タイミングにて給紙された記録紙やＯＨＰシートなどの記録材（転写材）としての記録メディアＰの面に対して感光体ドラム１面より転写される。

即ち、感光体ドラム１上のトナー画像の画像形成位置と記録メディアの先端の書き出し位置が合致するように不図示のセンサにて記録メディアＰの先端を検知し、タイミングを合わせている。所定のタイミングで搬送された記録メディアＰは転写ニップ部Ｎにおいて感光体ドラム１と転写ローラ５とにより一定の加圧力で挟持搬送され、感光体ドラム１面上のトナー画像が記録材Ｐ上に電気力と圧力で転写される。

転写ニップ部Ｎを通過した記録メディアＰは回転する感光体ドラム１から分離され、加熱定着装置７へと搬送され、熱源によって加熱される定着ローラ７ａとこれに圧接された加圧ローラ７ｂ間の定着ニップ部Ｍにおいて定着ローラ７から受ける熱と定着ニップ部から受ける圧力とによって未定着トナー画像ｔが記録メディアＰ面に永久画像として加熱定着される。画像定着を受けた記録メディアＰは排紙部８を通って画像形成装置本体Ａの外部に排紙される。

一方、記録メディア分離後の感光体ドラム１上に残存する転写残りの残留トナーは、ク
リーニング部材（クリーニング手段）９により感光ドラム１表面より除去され、感光体ドラム１は繰り返して作像に供される。

感光体ドラム１、帯電ローラ２及びクリーニング部材であるクリーニングブレード９はクリーニング枠体１０に保持されており、このクリーニング枠体１０は現像装置４を有する現像枠体１２とピンなどの結合部材１１によって回動自在に連結されている。すなわち、クリーニング枠体１０と現像枠体１２は結合部材１１によって一体的にカートリッジ化されてプロセスユニットＢを構成している。このプロセスユニットＢは、画像形成装置本体Ａに設けられた開閉部材Ａ１を一点鎖線にて示すように開いた状態で画像形成装置本体Ａに対して着脱可能に設けられるものである。

図２に基づき、さらに詳しく説明する。

（ａ）感光ドラム
図２において像担持体である感光ドラム１は、肉厚２ｍｍのアルミシリンダの周囲に感光層として膜厚１８μｍのＯＰＣ層が塗工されたものであり、矢印Ｒ１方向に回転する。この感光ドラム１の良好な画質を維持できる最低感光体膜厚は、９μｍであり、そこで感光体寿命とする。この感光ドラム１は、帯電手段であるＤＣ接触帯電ローラ２によって一様に帯電される。

（ｂ）接触帯電ローラ
接触帯電ローラ２は外径がφ１２であり、外径φ８の芯金２ａ上に導電性ゴムスポンジ層を設け、さらに表層として保護抵抗層を設けた構成である。芯金２ａに片側に約４．９Ｎ（５００ｇｆ）の荷重をかけ、感光体ドラム１へと当接させ、感光体ドラム１の回転に伴って従動回転する。

帯電ローラ２は帯電バイアス印加手段としての帯電バイアス電源Ｅ１からＤＣバイアスが印加され、画像形成時においては、帯電電位Ｖｄ＝−６００Ｖに均一帯電される。さらに、画像信号に従いレーザーで露光された部分が露光電位Ｖｌ＝−１００Ｖになる。

（ｃ）現像装置
２０は現像剤として負帯電性の非磁性一成分トナー２１を収容する現像容器であり、現像装置４は、現像容器２０内の長手方向に延在する開口部に感光体ドラム１と対向配置された現像剤担持体としての現像ローラ２２を備え、この現像ローラ２２によって感光体ドラム１上の静電潜像を現像、可視化するようになっている。

本実施の形態において、一成分現像剤として負帯電性の非磁性トナー２１には、高画質化を図るために、小粒径化を達成し、かつ、転写効率を向上させるため、重量平均粒径約７μｍの略球形トナーを用いている。流動性付与剤として、疎水性シリカを１．５ｗｔ％外添している。トナー表面を外添剤によって被膜することで、負性帯電性能の向上、かつ、トナー間に微小な間隙を設けることによる、流動性の向上を達成している。

１）弾性ローラ
現像ローラ２２の下方には、弾性ローラ２３が当接されている。弾性ローラ２３は現像容器２０に不図示の軸受によって回転可能に支持されている。本実施の形態においては、外径がφ１６のウレタンスポンジローラであり、現像ローラ２２と同一方向に回転駆動し、現像ローラ２２へのトナー供給および未現像トナーの剥ぎ取りを行う。

２）現像ブレード
現像ローラ２２の上方には、弾性を有する現像剤規制部材としての現像ブレード２４が、自由端側の先端近傍を現像ローラ２２の外周面に面接触にて当接するように設けられている。当接方向としては、当接部に対して自由端側の先端が、現像ローラ２２の回転方向上流側に位置するカウンター方向となっている。

３）現像ローラ
現像ローラ２２は画像形成装置本体Ａに設けられた不図示の駆動系によって矢印Ｒ２方向に回転駆動される。

本実施の形態における現像ローラ２２は、外径がφ１６のシリコンゴムを基層２２ａとし、この基層２２ａの表面に表層２２ｂとしてアクリル・ウレタン系ゴムをコートした二層構成であり、体積抵抗として１０Ｅ４〜１０Ｅ６Ωの抵抗を有している。２２ｃは基層
２２ａを支持する導電性の芯金である。

ここで、抵抗の測定方法を説明する。現像ローラ２２を、外径がφ３０のアルミスリーブに当接荷重約４．９Ｎ（５００ｇｆ）で当接させる。このアルミスリーブを６０ｒｐｍで回転させ、当接させた現像ローラを従動回転させる。現像ローラ２２には、−１００Ｖの直流電圧を印加する。その際、アース側に１０ｋΩの抵抗を設け、その両端の電圧を測定することで電流を算出し、現像ローラ２２の抵抗を算出する。

現像ローラ２２の表面は、十点平均粗さ（Ｒｚｊｉｓ）で６.０μｍの適当な粗さを有している。この粗さにおいて、現像ローラ２２上のトナーコート量として、０．４ｍｇ／ｃｍ２のトナーを担持することができる。

表面粗さは、ＪＩＳ Ｂ ０６０１（２００１）に準じて測定される十点平均粗さＲｚｊｉｓを指し、小坂研究所表面粗さ計サーフコーダーＳＥ３５００を用い、カットオフを０．８ｍｍ、測定長さを８ｍｍとして測定を行った。

本実施例においてこの現像ローラ２２は、９４ｍｍ／ｓｅｃの周速で回転する感光体ドラム１に対して１５０％の相対周速比で回転しながら、感光体ドラム上に形成された静電潜像を現像する。記録メディアＰ上の画像濃度を十分に満足できるよう、周速比は所定の値に設定される。

さらに本実施の形態においては、図３に示されるように、現像ローラ２２の両端に、芯金２２ｃに通した肉厚３．９５ｍｍの当接コロ３０ａ・３０ｂを設けている。図３は感光体ドラム１に接触する現像ローラ２２、帯電ローラ２、及びクリーニングブレード９の配置態様を示す説明図である。

芯金２２ｃの両端は、現像装置１４の現像枠体１２に設けられた軸受２６ａ・２６ｂに対して保持されており、現像枠体１２とクリーニング枠体１０との間に設けられた、加圧バネ３１ａ・３１ｂによって、現像枠体１２をクリーニング枠体１０に圧接させることにより、現像ローラ２２を感光体ドラム１表面に所定の侵入量となるように押圧、接触させる。よって、シリコンゴムを基層２２ａとした弾性を有する現像ローラ２２が、感光体ドラム１に対して５０μｍ侵入する。

現像ローラ２２の芯金２２ｃには、図２に示す現像バイアス印加手段としての現像バイアス電源Ｅ２より直流電圧Ｖｄｃ＝−４００Ｖが現像バイアスとして印加され、露光電位Ｖｌに対して負性帯電トナーで反転現像する。

ここで、従来の画像形成装置で感光体ドラムに発生したドラム削れについて説明する。

図４は、従来の画像形成装置で１００００枚の画像形成を行い、感光体ドラムの長手における一端部の残ドラム膜厚を測定したものである。感光ドラムの長手位置において、ドラム膜厚は、現像ローラ端部位置よりも右側の位置（図３の示す当接コロよりも外側の位置）が最も厚く、その位置から現像ローラ端部位置にかけて急激に薄くなる。そして、現像ローラ端部位置からトナーコート位置にかけて急激に厚くなり、トナーコート位置よりも左側の位置では略一定となっている。つまりドラム削れは、現像ローラ端部が接触する現像ローラ端部位置において最も多いことが明白である。

さらに画像形成を続けた場合、感光体ドラム１において、現像ローラ端部位置での削れは、さらに進行し、アルミシリンダが剥き出しの状態となり、帯電ローラ２に印加した帯電バイアス、現像ローラ２２に印加した現像バイアスがアルミシリンダに対してリークし、前述したような画像不良の発生要因となる。

この現像ローラ端部位置での削れの原因を明らかにするために以下の検討を行った。

＜検討１＞
当接コロ３０ａ・３０ｂの肉厚を３.９０ｍｍとし、加圧バネ３１ａ・３１ｂのバネ定数を大きくすることで、現像ローラ２２の感光体ドラム１への侵入量を１００μｍに変更して、１００００枚の画像形成を行ったところ、現像ローラ端部位置における削れ量が、約２倍となった。

この結果から、感光体ドラム１の削れは、現像ローラ２２が所定の侵入量となるように押圧、接触していることにより、発生するものであることが判る。

＜検討２＞
現像ローラ２２を、９４ｍｍ／ｓｅｃの周速で回転する感光体ドラム１に対して１００％の相対周速比で回転させて、１００００枚の画像形成を行ったところ、現像ローラ端部位置におけるドラム削れが顕著に発生することはなかった。

この結果から、感光体ドラム１の削れは、現像ローラ２２が所定の相対周速比で回転していることにより、発生するものであることが判る。

＜検討３＞
現像ローラ２２への、現像バイアス印加を停止した状態で、１００００枚の画像形成を行ったところ、現像ローラ端部位置における削れ量は、従来の画像形成装置のものと、同等であった。

この結果から、感光体ドラム１の削れは、現像バイアス印加の有無に関わらず、発生するものであることが判る。

本実施例の現像ローラ２２は、図３、図５に示したように、その端部を現像ローラ２２の回転中心軸（以下、回転軸と記す）Ｏに対して斜めに切断することを特徴とする。すなわち、現像ローラ２２の端面２２ｄを回転軸Ｏに対して垂直な面上に無い端面、つまり回転軸Ｏに対して所定の角度で傾斜する傾斜面とした。

本実施例において、現像ローラ２２の感光体ドラム１表面と接触する接触領域は２３０ｍｍであり、現像ローラ端部を斜めに切断する範囲Ｃは４ｍｍに渡る。本実施の形態では、上記の範囲Ｃを現像ローラ２２の端部２２Ｄと定義する。

通常、トナーコート領域の外側には、トナーをせき止めメディア端の汚れを防ぐことを目的として、トナーシール部材２７ａ・２７ｂが設けてある。本実施例においては、図５および図６に示されるように、トナーシール部材２７ａ・２７ｂとして幅５.５ｍｍ、厚さ２ｍｍのテフロン(商品名)パイルを用いており、該テフロンパイルは現像容器２０の取付け凹部に止め部材２８を介して取り付けられた支持部材２９の湾曲部２９ａに接着されている。このテフロンパイルは内周面が現像ローラ２２の外周面と軽圧で接触することで、上記のトナーコート領域の外側へのトナー侵入を防いでいる。当然、現像ローラ端部２２Ｄの斜めに切断する範囲Ｃは、トナーコート領域にかかることなく、十分な距離、本実施例においては３.５ｍｍの距離をもって設定されることで、トナー漏れを防ぐことができる。

４）評価
図７は、上記の現像ローラ２２を用いた画像形成装置で１００００枚の画像形成を行い、感光体ドラム１の長手における、残ドラム膜厚を測定したものである。図４の場合と比較すると、現像ローラ端部位置およびトナーコート位置でのドラム膜厚は従来のそれよりも厚くなっていることが解かる。これによって、従来の画像形成装置で問題となった、現像ローラ端部２２Ｄにおけるドラム削れが、斜めに切断した範囲で分散されていることが明白である。

５）現像ローラの製造方法
本実施例の現像ローラ２２の製造方法を図８を用いて説明する。

内径φ１６の円筒金型７０に外径φ８の芯金２２ｃを通し、その両端を別の金型７１、金型７２で精度良く挟み込む。できた空隙Ｓに、注入口７３から、シリコンゴムを注入し、加熱、加硫等工程を経て、上述の基層２２ａを形成する。金型７１・７２の内面が芯金２２ｃに対して斜めに整形されていることから、基層端部の端面は所定の斜め形状に整形される。次に、ディッピング法によって、アクリル・ウレタン系ゴムが基層表面にコートされ、乾燥工程を経て完成する。

以上説明したように、現像ローラ端部２２Ｄを回転軸Ｏに対して斜めに切断することで、斜めに切断されている範囲（端部２２Ｄ）においては、現像ローラ２２の回転に伴って感光体ドラム１との当接位置、つまり現像ローラ端部２２Ｄの端面２２ｄが常に移動することにより、従来の現像ローラのように現像ローラ端部の端面が回転軸と垂直な面上で当
接する場合に比べ、感光体ドラム削れが現像ローラ端部２２Ｄに集中するのを防ぐことができ、現像ローラ端部２２Ｄが当接する感光体ドラム１の削れ量を少なくすることができた。つまり、現像ローラ２２の最外層をなす表層２２ｂと、その表層を支持する基層２２ａの双方の端面２２ｄが、回転軸Ｏに対して垂直な面上に無いことで、感光体ドラム１の削れ量を少なくすることができた。これによって感光体ドラム１の耐久性が向上し、長期に亘って感光体ドラム１への適正電圧の帯電バイアス、或いは現像バイアスの印加が可能となり、長時間にわたる画像形成が可能となる。

また、この現像ローラ２２を用いたプロセスユニットＢを具備する画像形成装置によって、長時間にわたる画像形成が可能となった。

本例の現像ローラ２２はプロセスユニットＢの現像装置１４に限られず、画像形成装置本体に単独に具備させる現像装置にも適用することができる。

本発明の現像ローラの他の実施態様を、図９を用いて説明する。本例では実施例１と共通する部材・部分に同一の符号を付して再度の説明を省略する。

図９−Ａで示す現像ローラ２２は、その端部２２Ｄにおいて、芯金２２ｃの周囲の一部に回転軸Ｏに対して垂直な現像ローラ端面２２ｅを残して、その面２２ｅ以外の面を斜めに切断して回転軸Ｏに対して垂直な面上に無い端面２２ｄとしている。すなわち、現像ローラ２２は、芯金２２ｃの周囲の一部に回転軸Ｏに対して垂直な面上に無い端面２２ｄを有する。芯金方向から見た場合の側面図も合わせて示す。このような端部形態の現像ローラ２２においても、斜めに切断されている範囲（端部２２Ｄ）においては、現像ローラ２２の回転に伴って感光ドラムとの当接位置、つまり現像ローラ端面２２ｄが常に移動することにより、前述した従来の現像ローラに比べ、感光ドラム削れが現像ローラ端部２２Ｄに集中するのを防ぐことができる。

この現像ローラの製造方法としては、従来方法により現像ローラを作成した後、後工程において、静止した現像ローラに対して、所定の角度をもった２枚の切断器が現像ローラを通過するように配置、加工すれば良い。

図９−Ｂで示す現像ローラ２２は、弾性を有する基層２２ａに対して、チューブ形状の表層２２ｂをかぶせた形態である。このような形態の現像ローラ２２において、感光体ドラム削れの原因となる当接圧は弾性を有する基層２２ａが支配的である。よって、感光体ドラム削れの発生を抑止するために、基層ゴム層の端部を斜めにカットして回転軸Ｏに対して垂直な面上に無い端面２２ｄを形成し、その上に表層チューブ２２ｂを被せている。

このような端部形態の現像ローラ２２においても、斜めに切断されている範囲（端部２２Ｄ）においては、現像ローラの回転に伴って感光ドラムとの当接位置、つまり現像ローラ端部位置が常に移動することにより、前述した従来の現像ローラに比べ、感光体ドラム削れが現像ローラ端部に集中するのを防ぐことができる。

図９−Ｃ及び図９−Ｄで示した現像ローラ２２は、外径のほとんどが芯金２２ｃであり、弾性を有する基層２２ａ、もしくは表層２２ｂが薄く芯金２２ｃの周囲に形成されている。図９−Ｃでは、弾性を有する基層２２ａ、もしくは表層２２ｂの端部を斜めにカットして回転軸Ｏに対して垂直な面上に無い端面２２ｄを形成している。図９−Ｄでは、弾性を有する基層２２ａ、もしくは表層２２ｂの端部を芯金２２ｃの端部と共に斜めにカットして回転軸Ｏに対して垂直な面上に無い端面２２ｄを形成している。

このような現像ローラ２２においても、芯金２２ｃ周囲に形成された弾性層２２ａにおいて斜めに切断されている範囲（端部２２Ｄ）においては、現像ローラの回転に伴い、端部位置が常に移動することにより、感光体ドラム削れが現像ローラ端部に集中するのを防ぐことができる。

上記説明した現像ローラ２２においても、当接する感光体ドラムの削れ量を少なくすることができ、長時間にわたって画像形成が可能となった。つまり、現像ローラの最外層をなす表層２２ｂ、もしくは、その表層を支持する基層２２ａのうち、少なくとも一つの層の端部が、回転軸Ｏに対して垂直な同一面上に無い現像ローラ２２あるいは、現像ローラの最外層をなす弾性層２２ａの内側に位置する部位の、弾性層２２ａを支持する芯金２２
ｃの端面２２ｄが、回転軸に対して垂直な同一面に無い現像ローラ２２を用いることにより、当該現像ローラ２２と当接する感光体ドラム１の削れ量を少なくすることができ、長時間にわたって画像形成が可能となった。よって、上記現像ローラ構成は、適用される装置の構成や各種条件により適宜変更することができる。

[その他]
１）被帯電体としての像担持体は円筒状に限られず、エンドレス状或いは有端のベルト型、シート状であってもよい。

２）前述したプロセスユニットとは、例えば像担持体である電子写真感光体（感光体ドラム）と、少なくともプロセス手段の１つを備えたものである。従って、そのプロセスユニットの態様としては、前述した実施形態のもの以外にも、例えば電子写真感光体と現像手段を一体的にカートリッジ化し、装置本体に着脱可能にするもの。電子写真感光体と現像手段と帯電手段を一体的にカートリッジ化し、装置本体に着脱可能にするもの。電子写真感光体と現像手段とクリーニング手段を一体的にカートリッジ化し、装置本体に着脱可能にするもの等がある。

即ち、前述したプロセスユニットとは、電子写真感光体（感光体ドラム）を帯電させる帯電手段、電子写真感光体に現像剤（トナー）を供給して当該電子写真感光体に形成された静電潜像を現像する現像手段、電子写真感光体をクリーニングし、回収したトナーを収容する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、このカートリッジを電子写真画像形成装置本体に対して着脱可能とするものをいう。

３）本発明の画像形成装置において、像担持体に対するトナー像の形成は電子写真感光体を用いた電子写真プロセスに限られるものではなく、像担持体として静電記録誘電体を用いた静電記録プロセス、像担持体として磁気記録磁性体を用いた磁気記録プロセスなど、像担持体にトナー像を形成担持させる作像手法であればよい。

画像形成装置の一例を示す概略構成模式図である。 プロセスユニットの感光体ドラムと現像装置の配置態様を示す概略構成断面図である。 感光体ドラムに接触する現像ローラ、帯電ローラ、及びクリーニングブレードの配置態様を示す説明図である。 従来の現像ローラを備えた画像形成装置で１００００枚画像形成を行った際の感光ドラム膜厚を示す図である。 現像ローラの端部を模式的に示した図である。 トナーシール部材の概略構成模式図である。 図５に示す現像ローラを備えた画像形成装置で１００００枚画像形成を行った際の感光ドラム膜厚を示す図である。 図５に示す現像ローラの製造方法を示す図である。 現像ローラの端部形態の他の実施例を模式的に示した図である。 現像ローラの端部形態の他の実施例を模式的に示した図である。 現像ローラの端部形態の他の実施例を模式的に示した図である。 現像ローラの端部形態の他の実施例を模式的に示した図である。

符号の説明

Ａ…画像形成装置本体、Ｂ…プロセスユニット、Ｐ…記録メディア、
Ｏ…現像ローラの回転軸
１…感光ドラム、２…帯電装置、３…露光手段、４…現像装置、５…転写ローラ、
７…定着装置、９…クリーニングブレード、１４…現像装置、
２２…現像ローラ、２２ａ…基層、２２ｂ…表層、２２ｃ…芯金、２２ｄ…端面、
２２Ｄ…端部

Claims (7)

1. 像担持体の面に対して、所定の押圧力をもち、かつ、所定の周速差をもって回転し、像担持体の面上に形成された潜像を現像する現像ローラにおいて、
   現像ローラの像担持体の面と接触する端部の端面が、現像ローラの回転軸に対して垂直な面上に無い、ことを特徴とする現像ローラ。
2. 像担持体の面に対して、所定の押圧力をもち、かつ、所定の周速差をもって回転し、像担持体面上に形成された潜像を現像する現像ローラにおいて、
   現像ローラの像担持体の面と接触する表層、もしくは、その表層を支持する基層のうち、少なくとも一つの層の端部が、現像ローラの回転軸に対して垂直な同一面上に無い、ことを特徴とする現像ローラ。
3. 像担持体の面に対して、所定の押圧力をもち、かつ、所定の周速差をもって回転し、像担持体の面上に形成された潜像を現像する現像ローラにおいて、
   現像ローラの像担持体の面と接触する弾性層の内側に弾性層を支持する芯金を備え、芯金の端面が、現像ローラの回転軸に対して垂直な面上に無い、ことを特徴とする現像ローラ。
4. 像担持体に形成された静電潜像を可視像化する現像剤担持体を備える現像装置において、現像剤担持体として請求項１から請求項３の何れかに記載の現像ローラを有することを特徴とする現像装置。
5. 少なくとも、像担持体と、像担持体に形成された静電潜像を現像する現像手段を包含していて、画像形成装置本体に着脱可能なプロセスユニットにおいて、現像手段として請求項４に記載の現像装置を有することを特徴とするプロセスユニット。
6. 少なくとも、像担持体と、像担持体に形成された静電潜像を現像する現像手段を包含する画像形成装置において、現像手段として請求項４に記載の現像装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。
7. プロセスユニットを着脱可能な画像形成装置において、プロセスユニットは、少なくとも、像担持体と、像担持体に形成された静電潜像を現像する現像手段を包含していて、プロセスユニットとして請求項５に記載のプロセスユニットを備えたことを特徴とする画像形成装置。

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