JP6070201B2 - トナー担持体 - Google Patents

Description

本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に用いられるトナー担持体に関する。具体的には、画像形成装置に搭載されるプロセスカートリッジや現像装置の内部に、トナー担持体として設けられるトナー担持ローラに関するものである。

従来より、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置においては、像担持体に形成された静電潜像を現像するのに様々な現像装置が使用されている。このような現像装置として、トナーとキャリアとを含む現像剤を使用した二成分現像方式の現像装置と、キャリアを用いずに現像剤としてトナーだけを使用した一成分現像方式の現像装置とが知られている。

一成分現像方式の現像装置としては、接触式の現像装置と、非接触式の現像装置とがある。接触式の現像装置は、トナー担持体の表面に保持されたトナーを静電潜像が形成された像担持体の表面に接触させて現像を行う現像装置である。一方、非接触式の現像装置は、トナー担持体が像担持体に所要間隔を有して対向配置されている。この非接触式の現像装置では、トナー担持体に交番電圧を印加してトナー担持体と像担持体との間に交番電界を作用させることにより、トナー担持体の表面に保持されたトナーを静電潜像が形成された像担持体に供給して現像を行う。

トナー担持体は、芯金と、その芯金の外周面に設けられたトナー担持体胴部とを有している。そして、トナー担持体胴部として、一般的には、ソリッドゴムもしくは多孔質体(スポンジ)等で弾性層を形成したものが用いられる。

従来、この種の画像形成装置用の現像装置においては、トナー担持体胴部の両端部と現像容器との隙間から現像剤としてのトナーが漏れ出すことがあり、問題となっていた。特に、トナー担持体胴部両端の周辺部は現像容器の開口している部分であり、トナー漏れが最も起き易い箇所と言える。

トナーが非磁性で、キャリアを使用しない一成分現像装置の場合、磁気によるシールド作用が使えない。トナー担持体胴部周囲からトナー漏れを起こさないためには、トナー担持体胴部両端と現像容器の開口部との空間を、もろもろの部材を現像ローラに押し当てて、隙間無く埋める構成とする必要がある。

トナー担持体胴部周囲をシールする対策として、トナー担持体胴部両端を端部シール部材で覆って、外部へのトナー漏れを遮断することである。従来、トナー層形成部において、規制部材（ブレード、ローラ、その他）の当接で適量なトナーのみを通過させて、余分なトナーが出てこないようにシールすることが行われている。また、規制部材と端部シール部材との隙間を埋める補助シールで密閉することも行われている（例えば、特許文献１参照）。

しかし、トナー担持体胴部両端は端部シール部材に押し当てられ、端部シール部材に接触しながら回転しているので、長期の使用において、トナー担持体胴部両端が摩耗し、トナー漏れが発生することがあった。また、トナー担持体胴部両端と端部シール部材との摩擦熱により、現像容器内部の温度が上昇し、トナーが劣化し、規制部材へのトナー固着による画像上白スジ発生、並びにトナー飛散による画像形性装置内トナー汚染が発生することがあった。

そこで、このような問題を改善するため、トナー担持体胴部両端の外周面にブラスト処理を施し、そのブラスト処理領域における表面粗さを減少させるようにすることが提案されている（例えば、特許文献２参照）。

また、トナー担持体胴部両端の外周面にスパイラル形状の表面処理領域を形成し、該表面処理領域のスパイラル方向とトナー担持体の回転方向とのなす角度を鋭角にして、トナーの外部漏れを防止することが提案されている（例えば、特許文献３参照）。

さらに、芯金の外周面上に導電層を設け、その最外層の両端部に微粉状のポリメチルシルセスキオキサンを含有した被覆層を形成することにより、トナー担持体胴部両端の欠けや端部摩耗によるトナー漏れを防止することが提案されている（例えば、特許文献４参照）。

しかしながら、最近の画像形性装置の高速化に伴い、トナー担持体胴部両端と端部シール部材との間にトナーが入り込みやすくなり、トナーが飛散したり、また、入り込んだトナーとトナー担持体胴部両端との接触により摩擦熱が発生したりすることがある。

例えば、特許文献２及び特許文献３においては、弾性層を有さないハードローラが用いられており、根本的に、ハードローラは硬いために端部シール部材との密着性が悪く、トナー漏れしやすい。トナー漏れを防ぐためには端部シール部材に対するトナー担持体胴部両端の押し付け力を大きくする必要があり、これでは摩擦熱が発生してしまう。特に、トナー担持体胴部の材料は摩擦係数が低いものではないので、摩擦熱は発生しやすい。

また、特許文献４においては、被覆層の外周面と内周面の長さの差がないため、画像形成装置の高速化および長期の使用にわたっては、トナーの封止が十分ではなく、トナー担持体胴部両端からトナーが漏れる可能性がある。

本発明の課題は、トナー担持体胴部両端からのトナー漏れを防止するとともに、トナー担持体胴部両端における摩擦熱の発生を抑制することのできるトナー担持体を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明は、芯金と、該芯金の外周に形成され少なくとも弾性層を有するトナー担持体胴部と、前記トナー担持体胴部の両端部の外周面に形成された被覆層とを備えたトナー担持体であって、前記被覆層は厚みを有しており、かつ前記被覆層は、前記トナー担持体胴部の端面から該トナー担持体胴部の軸方向に沿った幅が外周面側と内周面側とで異なっており、外周面側の幅が内周面側の幅よりも大きく設定されて、被覆層の端面が逆傾斜面となっていることを特徴とする。

本発明によれば、被覆層は外周面側の幅が内周面側の幅よりも大きく設定されて、被覆層の端面が逆傾斜面となっているので、トナーが被覆層を乗り越えてトナー担持体胴部から外部へ漏れ出すのを防止することができる。また、トナーが被覆層を乗り越えてトナー担持体胴部から外部へ漏れ出すのを防止することができるので、トナーの摩擦熱の発生も回避することができる。

その結果、本発明によれば、長期の使用においてもトナー担持体胴部両端の摩耗を防止することができ、画像形成装置において、画像上白スジ等の画像欠陥、並びにトナー飛散による画像形成装置内のトナー汚染を防ぐことが可能となる。

電子写真方式の画像形成装置であるプリンタの内部構成を概略的に示した図である。 プロセスカートリッジの内部構造を示した断面図である。 トナー搬送部材とトナー撹拌部材並びにトナー供給ローラの概略正面図である。 トナー担持ローラ付近の拡大断面図である。 図４において矢印Ｄ方向から見た図である。 実施例１におけるトナー担持ローラの全体斜視図である。 図６に示したトナー担持ローラにおいて、端部に形成された被覆層の断面図である。 実施例２を示しており、（Ａ）はトナー担持ローラの全体斜視図、（Ｂ）は（Ａ）のＧ部の拡大斜視図、（Ｃ）は本実施例の変形例を示す斜視図、（Ｄ）は本実施例の他の変形例を示す斜視図である。 実施例２による被覆層の断面を示しており、（Ａ）〜（Ｄ）は被覆層に突状を形成した場合の例を示す図、（Ｅ）〜（Ｈ）は被覆層に凹部を形成した場合の例を示す図、（Ｉ）及び（Ｊ）は被覆層に突起と凹部を形成した場合の例を示す図である。 実施例３におけるトナー担持ローラの全体斜視図である。 実施例３による被覆層の側面を模式的に示しており、（Ａ）及び（Ｂ）は被覆層に隙間部を１つ形成した場合の例を示す図、（Ｃ）及び（Ｄ）は被覆層に隙間部を複数形成した場合の例を示す図、（Ｅ）及び（Ｆ）は被覆層に屈曲部を有する隙間部を形成した場合の例を示す図である。

以下、本発明の実施例を図面に従って説明する。

《実施例１》
図１は、電子写真方式の画像形成装置であるプリンタ（以下、単にプリンタという）の内部構成を概略的に示した図である。図１に示すように、プリンタ１０は、４つのプロセスカートリッジ１１〜１４、複数の張架ローラ１５〜１８に巻き回され矢印Ａ方向に移動する中間転写ベルト１９、露光手段としての露光装置２０、及び定着装置２１等を備えている。

露光装置２０には、光学系として、ポリゴンミラー２２、反射ミラー２３、及びレンズ２４等が設けられている。図示していないレーザダイオードからのレーザ光は、ポリゴンミラー２２、反射ミラー２３、及びレンズ２４等を介して、プロセスカートリッジ１１〜１４に各々導かれる。なお、図１においては、レーザ光をプロセスカートリッジ１１，１２へ導くための光学系にのみ符号を付けたが、レーザ光をプロセスカートリッジ１３，１４へ導くための光学系は、前述の光学系に対してポリゴンミラー２２を中心に対称に配置されている。

図２は、４つのプロセスカートリッジ１１〜１４のうちの一つを示しており、その拡大断面図である。プロセスカートリッジ１１〜１４は、ドラム状の像担持体２５、帯電部材２６、現像装置２７、及び像担持体クリーニング部材２８が一体的に設けられたユニット構成となっている。また、プロセスカートリッジ１１〜１４の各々は、プリンタ１０に対して着脱可能に設けられている。

像担持体２５は、図中に矢印で示すように、時計周り方向に回転する。帯電部材２６は、ローラ状の帯電ローラであり、像担持体２５の表面に押し付けられている。この帯電部材２６は、像担持体２５の回転によって従動されて回転する。プリンタ１０の作像時には、帯電部材２６には、図示していない高圧電源により所定のバイアスが印加され、像担持体２５の表面を帯電する。

本実施例では、帯電手段として、像担持体２５の表面に接触するローラ状の帯電部材２６を用いているが、帯電手段としてはこれに限るものではなく、コロナ帯電などの非接触帯電方式のものを用いても良い。

露光装置２０は、像担持体２５の表面に対して画像情報に基づいて露光し、像担持体２５の表面に静電潜像を形成する。露光装置２０は、レーザダイオードを用いたレーザビームスキャナ方式を用いているが、露光手段としてはＬＥＤアレイを用いるものなど他の構成でも良い。

像担持体クリーニング部材２８は、図１に示すように、像担持体２５が中間転写ベルト１９に接触した後、該像担持体２５の表面上に残留する転写残トナーのクリーニングを行う。

プロセスカートリッジ１１〜１４は、それぞれイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色ごとのトナー像を像担持体２５の表面上に形成する。プロセスカートリッジ１１〜１４は、中間転写ベルト１９の移動方向に沿って配列されている。そして、プロセスカートリッジ１１〜１４は、それぞれの像担持体２５の表面上に形成されたトナー像を、中間転写ベルト１９の移動に伴って中間転写ベルト１９上に順次に重ね合わせるように転写して、中間転写ベルト１９上に可視像を形成する。

各像担持体２５の近傍には、中間転写ベルト１９を挟んで一次転写ローラ２９が配置されている。一次転写ローラ２９には、図示していない高圧電源により一次転写バイアスが印加されており、像担持体２５と一次転写ローラ２９との間で一次転写電界を形成する。像担持体２５と一次転写ローラ２９との間で一次転写電界が形成されることにより、像担持体２５の表面上に形成されたトナー像が中間転写ベルト１９の表面に転写される。中間転写ベルト１９の表面上には、プロセスカートリッジ１１〜１４の各像担持体２５を通過する際に、各色のトナー像が順次重ねて転写され、これによって、中間転写ベルト１９の表面上にフルカラー画像が形成される。

中間転写ベルト１９の移動方向に沿ってプロセスカートリッジ１１〜１４の下流側（図１において、プロセスカートリッジ１１〜１４の下方側）には、張架ローラ１５〜１８のうちの一つである二次転写対向ローラ１７が設けられている。二次転写対向ローラ１７の近傍には、中間転写ベルト１９を挟んで二次転写ローラ３０が配置され、この二次転写ローラ３０と中間転写ベルト１９との間で二次転写ニップ部が形成される。そして、二次転写ローラ３０と二次転写対向ローラ１７との間に所定の電圧を印加して二次転写電界を形成することにより、転写紙Ｐが二次転写ニップ部を通過する際に、中間転写ベルト１９の表面上に形成されたフルカラー画像が転写紙Ｐに転写される。このとき、転写紙Ｐは矢印Ｂ方向に搬送されている。

二次転写ニップ部に対して転写紙Ｐの搬送方向下流側には、定着装置２１が配置されている。二次転写ニップ部を通過した転写紙Ｐは定着装置２１に到達し、定着装置２１において、転写紙Ｐが加熱及び加圧されて、転写紙Ｐ上に転写されたフルカラー画像が定着される。画像が定着された転写紙Ｐは、その後、プリンタ１０の装置外に出力される。一方、二次転写ニップ部で転写紙Ｐに転写されずに中間転写ベルト１９の表面上に残留したトナーは、転写ベルトクリーニング装置３１によって回収される。

次に、図２〜図５を用いて、現像装置２７の内部構成について詳細に説明する。

図３は、トナーを搬送するトナー搬送部材３２、トナーを撹拌するトナー撹拌部材３３、及びトナー供給ローラ３４を正面（図２において、矢印Ｃ方向）から見た図である。トナー搬送部材３２、トナー撹拌部材３３及びトナー供給ローラ３４は、図２に示すように、鉛直方向に沿って略直線状に配置されている。また、トナー搬送部材３２、トナー撹拌部材３３及びトナー供給ローラ３４は、それぞれの回転軸３２Ａ，３３Ａ，３４Ａが水平（図２において、紙面垂直方向）に配置されている。

現像装置２７は、図２に示すように、トナーを収容するトナー収容室３５と、トナー収容室３５の下方に設けられたトナー供給室３６とを有し、トナー収容室３５とトナー供給室３６とは仕切り壁３７で仕切られている。仕切り壁３７には、図３に示すように、供給口３７Ａと返送口３７Ｂ，３７Ｃが設けられている。供給口３７Ａはトナー収容室３５内のトナーをトナー供給室３６へ供給するための開口部であり、返送口３７Ｂ，３７Ｃはトナー供給室３６内のトナーをトナー収容室３５に戻すための開口部である。

トナー供給室３６の下部には、図２に示すように、トナー担持体であるトナー担持ローラ３８が設けられている。また、トナー供給室３６には、トナー供給ローラ３４がトナー担持ローラ３８の表面に接して設けられている。トナー供給ローラ３４は、トナー担持ローラ３８の表面にトナーを供給する。さらに、トナー供給室３６には、像担持体２５とトナー担持ローラ３８との対向部に向かうトナーの層厚を規制するトナー層規制部材３９が、トナー担持ローラ３８の表面に接して設けられている。トナー担持ローラ３８は、図示していない高圧電源から所定のバイアスが印加されている。

図４は、トナー担持ローラ３８の付近を拡大して示した図である。図５は、図４を矢印Ｄ方向から見た図である。トナー担持ローラ３８の両端部に接するように端部シール４０がトナー供給室３６の開口部両端に設けられており、トナー供給室３６の開口部両端からのトナー漏れを防止している。この端部シール４０はシール部材を構成している。

上述したように、トナー収容室３５内には、その室内のトナーを像担持体２５の回転軸に平行な方向（図２において紙面垂直方向）に搬送するトナー搬送部材３２が設けられている。トナー収容室３５に収容されるトナーは、重合法で作成したものが用いられており、平均粒径が６.５［μｍ］で、円形度が０.９８、安息角３３［度］、外添剤としてチタン酸ストロンチウムを含有している。なお、本実施例を適用したプリンタ１０に用いるトナーとしては、これに限るものではない。

トナー収容室３５に設けられたトナー搬送部材３２は、図３に示すように、スクリュ（螺旋）形状を成した羽根３２Ｂを有する搬送スクリュ部３２Ｃ，３２Ｄと、細長い板形状を成した搬送板部３２Ｅとを備えている。トナー搬送部材３２はその中心に回転軸３２Ａを有し、搬送スクリュ部３２Ｃ，３２Ｄや搬送板部３２Ｅは回転軸３２Ａに取り付けられている。搬送スクリュ部３２Ｃ及び搬送スクリュ部３２Ｄは、搬送板部３２Ｅを挟んで回転軸３２Ａの左側と右側に設けられ、また搬送スクリュ部３２Ｃ，３２Ｄは、螺旋の巻き方向が互いに逆になっている。なお、トナー搬送部材３２は、搬送板部３２Ｅが仕切り壁３７の供給口３７Ａに合致するように配置されている。

そして、トナー搬送部材３２は、モータ等による回転軸３２Ａの回転に伴って搬送スクリュ部３２Ｃ，３２Ｄが回転し、トナー収容室３５内のトナーをそれぞれ矢印Ｅ１，Ｅ２方向に搬送して搬送板部３２Ｅ付近に集める。矢印Ｅ１，Ｅ２方向は回転軸３２Ａに沿った略水平方向である。集めたトナーは、搬送板部３２Ｅの回転により、仕切り壁３７の供給口３７Ａを介してトナー供給室３６へ送られる。

なお、トナー搬送部材として、搬送スクリュ部３２Ｃ，３２Ｄの代わりに、搬送ベルトやコイル状の回転体等の搬送機能を有するものを用いることができる。また、これらの搬送機能を有するものと、羽根のような板部材や針金を曲げて構成したパドルのようなもの等のほぐし機能を有するものを組み合わせたものでも良い。さらに、トナーの搬送方向としては、トナー搬送部材３２の回転軸３２Ａに直交し、かつ略水平方向に搬送する構成としてもよい。

仕切り壁３７下方のトナー供給室３６内には、トナー撹拌部材３３が配置されている。トナー撹拌部材３３は、図３に示すように、スクリュ（螺旋）形状を成した羽根３３Ｂを有する撹拌スクリュ部３３Ｃ，３３Ｄ，３３Ｅ，３３Ｆと、細長い板形状を成した撹拌板部３３Ｇとを備えている。トナー撹拌部材３３はその中心に回転軸３３Ａを有し、撹拌スクリュ部３３Ｃ，３３Ｄ，３３Ｅ，３３Ｆや撹拌板部３３Ｇは回転軸３３Ａに取り付けられている。撹拌スクリュ部３３Ｃ，３３Ｄ及び撹拌スクリュ部３３Ｅ，３３Ｆは撹拌板部３３Ｇを挟んで回転軸３３Ａの左側と右側に設けられている。また、撹拌スクリュ部３３Ｃ，３３Ｄは螺旋の巻き方向が互いに逆となっており、また、撹拌スクリュ部３３Ｅ，３３Ｆも螺旋の巻き方向が互いに逆となっている。なお、撹拌スクリュ部３３Ｄ，３３Ｅは螺旋の向きが互いに逆となっている。

トナー撹拌部材３３は、撹拌板部３３Ｇが仕切り壁３７の供給口３７Ａに合致するように配置されている。このとき、トナー撹拌部材３３は、撹拌スクリュ部３３Ｃと撹拌スクリュ部３３Ｄとの境目３３ＣＤが仕切り壁３７の返送口３７Ｂに、撹拌スクリュ部３３Ｅと撹拌スクリュ部３３Ｆとの境目３３ＥＦが仕切り壁３７の返送口３７Ｃにそれぞれ合致する。

そして、トナー撹拌部材３３は、モータ等による回転軸３３Ａの回転に伴って撹拌スクリュ部３３Ｃ，３３Ｄ，３３Ｅ，３３Ｆが回転し、トナー供給室３６内のトナーを撹拌して、トナー撹拌部材３３下方のトナー担持ローラ３８及びトナー供給ローラ３４に供給する。同時に、トナー撹拌部材３３は、トナー供給室３６内のトナーを矢印Ｆ１，Ｆ２方向（Ｆ１，Ｆ２方向は回転軸３３Ａに沿った略水平方向）に搬送して、撹拌スクリュ部３３Ｃと撹拌スクリュ部３３Ｄとの境目３３ＣＤ付近に集める。

すなわち、トナー撹拌部材３３は、供給口３７Ａからトナー供給室３６に供給されたトナーの一部を、撹拌スクリュ部３３Ｄの回転により矢印Ｆ２方向に搬送して返送口３７Ｂの下方へ向かって移動させる。同時にトナー撹拌部材３３は、返送口３７Ｂの下方を通り越して返送口３７Ｂよりも外側（図３において左端側）に到達したトナーを、撹拌スクリュ部３３Ｃの回転により矢印Ｆ１方向に搬送して返送口３７Ｂの下方に向かって移動させる。

また、トナー撹拌部材３３は、供給口３７Ａからトナー供給室３６に供給されたトナーの一部を、撹拌スクリュ部３３Ｅの回転により矢印Ｆ３方向に搬送して返送口３７Ｃの下方へ向かって移動させる。同時にトナー撹拌部材３３は、返送口３７Ｃの下方を通り越して返送口３７Ｃよりも外側（図３において右端側）に到達したトナーを、撹拌スクリュ部３３Ｆの回転により矢印Ｆ４方向に搬送して返送口３７Ｃの下方に向かって移動させる。

このようにして、返送口３７Ｂ，３７Ｃの下方に集められたトナーは、返送口３７Ｂ，３７Ｃの下方において、トナー撹拌部材３３の軸方向に沿って左右両側から圧力を受けて、山状に押し上げられる。これにより、トナー収容室３５から供給口３７Ａを介してトナー供給室３６に供給されたトナーが過剰である場合は、返送口３７Ｂ，３７Ｃの下方で山状に押し上げられたトナーが、トナー供給室３６から返送口３７Ｂ，３７Ｃを介してトナー収容室３５に戻される。

なお、トナー収容室３５内のトナーの一部は、返送口３７Ｂ，３７Ｃを介してトナー供給室３６へ入り込むが、返送口３７Ｂ，３７Ｃの下方において、トナーが山状に押し上げられことにより、トナー供給室３６へ入り込むトナーの量を最小限に抑えることができる。

なお、トナー撹拌部材として、撹拌スクリュ部３３Ｃ，３３Ｄ，３３Ｅ，３３Ｆの代わりに、搬送ベルトやコイル状の回転体等の搬送機能を有するものを用いることができる。また、これらの搬送機能を有するものと、羽根のような板部材や針金を曲げて構成したパドルのようなもの等のほぐし機能を有するものを組み合わせたものでも良い。さらに、トナーの搬送方向としては、トナー撹拌部材３３の回転軸３３Ａに直交し、かつ略水平方向に搬送する構成としてもよい。

トナー供給ローラ３４の表面には空孔(セル)を有した構造の発泡材料が被覆されており、トナー供給ローラ３４は、トナー供給室３６に供給されたトナーを、その表面に効率よく付着させて取り込む。また、トナー供給ローラ３４は、上記発泡材料によって、トナー担持ローラ３８との当接部での圧力集中によるトナーの劣化を防止している。なお、発泡材料は１０³〜１０¹⁴［Ω］の電気抵抗値に設定されている。トナー供給ローラ３４は、図２中に矢印で示すように、反時計回りの方向に回転し、表面に付着させたトナーをトナー担持ローラ３８の表面に塗布するように、トナー担持ローラ３８に対して供給する。

トナー担持ローラ３８の上方には、先端部がトナー担持ローラ３８の表面に接触するようにトナー層規制部材３９が配置されている。トナー供給ローラ３４からトナー担持ローラ３８の表面に供給されたトナーは、トナー担持ローラ３８の回転によってトナー層規制部材３９が接触する位置に搬送される。トナー層規制部材３９は、先端部側が自由端となっており、その先端部側はトナー担持ローラ３８の表面に１０〜１００［Ｎ／ｍ］の押圧力で接触している。そしてトナー層規制部材３９は、トナー担持ローラ３８上のトナーに対してその押圧力下を通過させることで、トナー層を薄層化するとともに、摩擦帯電によってトナーに電荷を付与する。

像担持体２５は、図２において時計回りの方向に回転している。このため、トナー担持ローラ３８と像担持体２５とが対向する現像領域においては、トナー担持ローラ３８の表面の移動方向と像担持体２５の表面の移動方向とが同方向となる。トナー担持ローラ３８上の薄層化されたトナー層は、トナー担持ローラ３８の回転によって現像領域へ搬送される。そして、現像領域へ搬送されたトナー層は、トナー担持ローラ３８に印加されたバイアスと像担持体２５上の静電潜像によって形成される潜像電界に応じて、像担持体２５の表面に移動して像担持体２５の表面上の静電潜像が現像される。

現像領域で現像に用いられず、トナー担持ローラ３８上に残されたトナーが再びトナー供給室３６内へと戻る箇所には、除電シール４１がトナー担持ローラ３８に接して設けられ、トナーが現像装置２７の外部に漏れ出ないように封止されている。

ここで、本実施例におけるトナー担持ローラ３８上のトナーを像担持体２５に現像する方法について説明する。

トナー供給位置でトナー担持ローラ３８の表面上に供給されたトナーは、トナー供給位置から現像領域に向けて搬送され、途中にある除電シール４１を通過し、トナー担持ローラ３８上にトナー薄層が形成される。形成されたトナー薄層は、更に現像領域まで搬送され、トナー担持ローラ３８と像担持体２５上の静電潜像との間の現像電界によって、像担持体２５の表面上の静電潜像部分に付着し、これにより現像が行われる。その後、現像に寄与しなかったトナーは、トナー担持ローラ３８の回転によって更に搬送され、再びトナー供給室３６に戻されて繰り返し利用される。

次に、トナー担持ローラ３８の具体的構成について、図６及び図７を参照しながら説明する。

トナー担持ローラ３８は、図６に示すように、一般に導電性の芯金４２を有し、その外側にトナー担持体胴部３８Ａが設けられている。トナー担持体胴部３８Ａは、芯金４２の外周に１層以上の弾性層を有している。なお、弾性層の外周に１層以上の表面層を有しているものもある。また、トナー担持体胴部３８Ａの両端部には被覆層４３が設けられている。

芯金４２は、トナー担持ローラ３８をプロセスカートリッジ本体に支持する支持部材である。また、芯金４２は、全体が導電材で構成されているか、少なくとも表面が導電性の材料で構成されていることが好ましい。具体的には、芯金４２として、全体がＡｌ、Ｃｕ合金、ＳＵＳまたはその合金で形成したり、ＣｒおよびＮｉのメッキを施した鉄製の芯金で形成したり、ＣｒおよびＮｉのメッキを施した合成樹脂製の芯金で形成したりする。さらに、電子写真画像形成装置に利用されるトナー担持ローラ３８では、芯金は、通常、外径４〜１０ｍｍの範囲とするのが妥当である。

トナー担持ローラ３８の弾性層は、原料主成分としてゴム又は樹脂を用いた成型体であり、ソリッドでも多孔体(スポンジ)のいずれでも構わない。なお、原料主成分のゴムとして、従来、トナー担持ローラに用いられている種々のゴムを用いることができる。具体的には、以下のものが挙げられる。エチレン-プロピレン-ジエン共重合ゴム(ＥＰＤＭ)、アクリルニトリル-ブタジエンゴム(ＮＢＲ)、クロロプレンゴム(ＣＲ)、天然ゴム(ＮＲ)、イソプレンゴム(ＩＲ)、スチレン-ブタジエンゴム(ＳＢＲ)、フッ素ゴム、シリコーンゴム、エピクロロヒドリンゴム、ＮＢＲの水酸化物、多硫化ゴム、ウレタンゴム等。

また、原料主成分の樹脂は主に熱可塑性樹脂であり、以下のものが挙げられる。低密度ポリエチレン(ＬＤＰＥ)、高密度ポリエチレン(ＨＤＰＥ)、直鎖状低密度ポリエチレン(ＬＬＤＰＥ)、エチレン-酢酸ビニル共重合樹脂(ＥＶＡ)の如きポリエチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン系樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレートの如きポリエステル樹脂、フッ素樹脂、ポリアミド６、ポリアミド６６、ＭＸＤ６の如きポリアミド樹脂等。

そして、これらゴム及び樹脂は、単独であるいは２種以上を混合して用いられる。

トナー担持ローラ３８では、弾性層自体に要求される機能に必要な、導電剤や非導電性充填剤のような成分、また、ゴム及び樹脂成型体とする際に利用される各種添加剤成分、例えば、架橋剤、触媒、分散促進剤の如きを原料主成分に適宜配合することができる。なお、導電剤としては、イオン導電機構によるイオン導電性物質と、電子導電機構による導電付与剤があり、どちらか一方、もしくは併用することも可能である。

電子導電機構による導電剤としては、以下のものが挙げられる。アルミニウム、パラジウム、鉄、銅、銀の如き金属の粉や繊維；酸化チタン、酸化スズ、酸化亜鉛の如き金属酸化物；硫化銅、硫化亜鉛等の如き金属化合物粉；適当な粒子の表面に酸化スズ、酸化アンチモン、酸化インジウム、酸化モリブデン、亜鉛、アルミニウム、金、銀、銅、クロム、コバルト、鉄、鉛、白金、ロジウムの如きを電解処理、スプレー塗工、混合振とうの如きにより付着させた粉；アセチレンブラック、ケッチェンブラック（商品名）、ＰＡＮ系カーボンブラック、ピッチ系カーボンブラック、カーボンナノチューブの如きカーボンブラック系の導電剤等。

また、イオン導電機構による導電付与剤として、以下のものが挙げられる。ＬｉＣＦ₃ＳＯ₃、ＮａＣｌＯ₄、ＬｉＣｌＯ₄、ＬｉＡｓＦ₆、ＬｉＢＦ₄、ＮａＳＣＮ、ＫＳＣＮ、ＮａＣｌの如きアルカリ金属塩；ＮＨ₄Ｃｌ、ＮＨ₄ＳＯ₄、ＮＨ₄ＮＯ₃等のアンモニウム塩；Ｃａ（ＣｌＯ₄）₂、Ｂａ（ＣｌＯ₄）₂の如きアルカリ土類金属塩；これらの塩の１，４−ブタンジオール、エチレングリコール、ポリエチレングリコール、プロピレングリコール、ポリプロピレングリコールの如き多価アルコールやそれらの誘導体との錯体；これらの塩のエチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、ポリエチレングリコールモノメチルエーテル、ポリエチレングリコールモノエチルエーテルの如きモノオールとの錯体；第四級アンモニウム塩の如き陽イオン性界面活性剤；脂肪族スルホン酸塩、アルキル硫酸エステル塩、アルキルリン酸エステル塩の如き陰イオン性界面活性剤；ベタインの如き両性界面活性剤等。

これら導電剤は、単独で又は２種類以上を混合して使用することができる。

なお、感光ドラムと当接して、ニップ幅を確保し、加えて、好適なセット性を満たすものとするためには、弾性層の厚さは、好ましくは、０.５ｍｍ以上、より好ましくは１.０ｍｍ以上とする。また、弾性層の厚さの上限は、製造される現像ローラの外径精度を損なわない限り、特にない。

しかしながら、弾性層の厚さを過度に厚くすると、現像ローラと当接部材を長時間当接させたまま放置すると、当接箇所の変形が大きくなり、歪みが残るので好ましくない。したがって、実用上、弾性層の厚さは６.０ｍｍ以下とするのが適当であり、５.０ｍｍ以下がより好ましい。なお、弾性層の厚さは、目的とするニップ幅を達成するため、その硬さに応じて、適宜決定する。なお、本実施例では、この弾性層の成形は、従来から知られている押出成形法、射出成形法等によって可能であるが、特に限定されない。

また、弾性層が多孔体である場合のセル形状については独立気泡、連続気泡いずれでも適用可能であるが、弾性層の強度を持たせる観点から独立気泡がより好ましい。また、セル径については、５μｍ以上で２００μｍ以下の範囲が好ましい。５μｍ以上であれば、トナーを搬送するのに十分な表面粗さを達成でき、２００μｍ以下であれば圧縮永久歪が良好なトナー担持ローラを得ることができる。

多孔体の製造方法としては、公知の方法が適用可能であり、例えば、一般的には物理発泡法、化学発泡法、マイクロカプセル法、抽出法が行われている。化学発泡法にて使用される発泡剤としては、該樹脂組成物の加熱時に熱分解してガスを発生するものであれば特に限定されない。例えば、アゾジカルボンアミド、ジニトロソペンタメチレンテトラミン、４，４’−オキシビスベンゼンスルホニルヒドラジド等を用いることができ、これらを一種または二種以上混合して使用することも可能である。また、マイクロカプセル法とはブタン、プロパン、ペンタン、イソブタン、イソオクタン、イソペンタンなどのガス化成分を熱可塑性樹脂の内部に含浸させたマイクロカプセルを用いる方法である。さらに、抽出法とは、無機充填材を樹脂中に分散させた後、無機充填材を含んだ樹脂組成物を成形し、その後、その樹脂成形物を抽出液に浸積し、無機微粒体を溶解・除去することにより、樹脂組成物内に空孔を形成する方法である。

なお、弾性層の構成としては、本実施例に記載された特徴を有すれば、限定されず、２層以上とすることもできる。

被覆層４３は、摩擦係数が小さく、かつ耐摩耗性に優れた材料から構成されている。原料主成分として具体的には、以下のものが挙げられる。ポリテトラフロロエチレン(ＰＴＦＥ)、四フッ化エチレン・六フッ化プロピレン共重合体樹脂(ＦＥＰ)、四フッ化エチレン・パーフロロアルキルビニルエーテル共重合体樹脂(ＰＦＡ)、ポリクロロトリフルオロエチレン(ＰＣＴＦＥ)、エチレン・四フッ化エチレン共重合体(ＥＴＦＥ)、エチレン・クロロトリフルオロエチレン共重合体(ＥＣＴＦＥ)、ポリフッ化ビニリデン(ＰＶＤＦ)、ポリフッ化ビニル(ＰＶＦ)、フルオロエチレンビニルエーテル(ＦＥＶＥ)の如きフッ素系樹脂、ポリアミド６、ポリアミド６６、ＭＸＤ６の如きポリアミド樹脂、ポリアセタール(ＰＯＭ)、ポリカーボネート(ＰＣ)、ポリブチレンテレフタレート(ＰＢＴ)、超高分子量ポリエチレン（Ｕ−ＰＥ）、ポリサルホン(ＰＳＦ)、ポリエーテルサルホン(ＰＥＳ)、ポリフェニレンサルファイド(ＰＰＳ)、ポリエーテルエーテルケトン(ＰＥＥＫ)、ポリアリレート(ＰＡＲ)、ポリアミドイミド(ＰＡＩ)、ポリイミド(ＰＩ)、ポリエーテルイミド(ＰＥＩ)、液晶ポリマー(ＬＣＰ)、シリコーン系樹脂等。

また、被覆層４３には、上記で挙げたような、導電剤や非導電性充填剤のような成分、また、樹脂成型体とする際に利用される各種添加剤成分、例えば、架橋剤、触媒、分散促進剤の如きを原料主成分に適宜配合できる。

また、被覆層４３の原料主成分中には、耐摩耗性を向上させるべく、無機粒子を適宜配合できる。無機粒子として具体的には、シリカ、アルミナ、酸化チタン、チタン酸バリウム、チタン酸マグネシウム、チタン酸カルシウム、チタン酸ストロンチウム、酸化亜鉛、酸化スズ、ケイ砂、クレー、雲母、ケイ灰石、ケイソウ土、酸化クロム、酸化セリウム、ベンガラ、三酸化アンチモン、酸化マグネシウム、酸化ジルコニウム、硫酸バリウム、炭酸バリウム、炭酸カルシウム、炭化ケイ素、窒化ケイ素等が挙げられる。これらは、１種単独で使用してもよいし、２種以上を併用してもよい。配合量としては０.１〜２０ｗｔ％程度が望ましい。平均粒子径としては５ｎｍ〜１μｍ程度が望ましい。

被覆層４３と弾性層との間、もしくは弾性層と表面層との間の接着性を向上させるために、接着剤、プライマー等を適宜使用しても構わない。

被覆層４３の厚みとしては、５μｍ以上で１２０μｍ以下の範囲にあることが望ましい。この範囲内であれば、長期の使用においても被覆層４３が摩耗して無くなることがない。

次に、本実施例の特徴部分について説明する。図７は、トナー担持体胴部３８Ａの両端部のうちの一側端部の断面図である。図７に示すように、トナー担持体胴部３８Ａの端部には、被覆層４３が形成されている。

本実施例においては、被覆層４３の外周面４３Ａの幅（トナー担持体胴部３８Ａの軸方向に沿った幅）をＡとし、被覆層４３の内周面４３Ｂの幅（トナー担持体胴部３８Ａの軸方向に沿った幅）をＢとしたとき、Ａ＞Ｂに設定されている。このとき、被覆層４３の端部のうち、トナー担持体胴部３８Ａから突出した芯金４２の部分に近い側の端部は、トナー担持体胴部３８Ａの端面に合致している。突出した芯金４２の部分から遠い側の端部には、被覆層４３の内外周面４３Ａ，４３Ｂの幅が上記のようにＡ＞Ｂであるから、逆傾斜面４３Ｃが形成されている。この逆傾斜面４３Ｃは、外周面４３Ａ側が内周面４３Ｂ側よりもトナー担持体胴部３８Ａの中央（図７において右端側）に向けて突出した形状をなしている。このような構成によれば、トナーが被覆層４３を乗り越えてトナー担持体胴部３８Ａから漏れ出すのを確実に抑制することができる。

また、（Ａ−Ｂ）は被覆層４３の厚さＣより小さいことが望ましい。これにより、被覆層４３が端部シール４０（図４、図５参照）に押し当てられた際、被覆層４３の外周面端部のエッジ部４３Ｄにおける形状変化、つまり、逆傾斜面４３Ｃが曲がってエッジ部４３Ｄがトナー担持体胴部３８Ａに接触してしまうのを抑えることができる。その結果、トナーが被覆層４３を乗り越えてトナー担持体胴部３８Ａから漏れ出すのをより一層確実に抑制することができる。

なお、被覆層４３のエッジ部４３Ｄ先端は、面取りされていても、もしくはＲ形状に形成されていても良い。

被覆層４３の幅としては、被覆層４３の外周面４３Ａの幅Ａを基準に考え、図５において、トナー担持ローラ３８の弾性層最端部から端部シール４０と現像容器の開口部の境目までの範囲内であるのが望ましいが、他のシステム条件を鑑みて、適宜決定される。

本実施例によれば、被覆層４３の外周面４３Ａにおける幅Ａが、内周面４３Ｂにおける幅Bよりも大きいため、トナーを堰き止め、トナーが被覆層４３を乗り越えてトナー担持体胴部３８Ａから漏れ出すのを防止することができる。また、被覆層４３をトナー担持体胴部３８Ａの両端部に形成したので、長期の使用においてもトナー担持体胴部３８Ａ端部の磨耗を防止することができる。

また、トナーが外部に漏れ出すのを防ぐために、通常、被覆層４３は現像装置に設けられた端部シール４０に接している。本実施例では、上述したように、トナーが被覆層４３を乗り越えて漏れ出すのを防止することができるので、被覆層４３と端部シール４０との間にトナーが入り込むのが回避されている。これにより、トナーと端部シール４０との接触による摩擦熱の発生も防止することができる。

本実施例によれば、最近の画像形成装置の高速化においても、長期にわたってトナー担持体胴部３８Ａ端部の摩耗によるトナー飛散を抑制できるとともに、摩擦熱によるトナー劣化およびそれに伴うトナー層規制部材３９へのトナー固着を抑制することができる。その結果、画像上白スジ等の画像欠陥並びにトナー飛散による画像形成装置内のトナー汚染を抑制することができる。

また、（Ａ−Ｂ）を被覆層４３の厚さＣより小さくしたので、被覆層４３のエッジ部４３Ｄにおける形状変化を抑えることができ、トナーが被覆層４３を乗り越えてトナー担持体胴部３８Ａから漏れ出すのをより一層確実に抑制することができる。

次に、本実施例におけるトナー担持ローラについて実験を行ったので、その実験例について以下に説明する。

先ず、トナー担持ローラの構成としては、芯金として、外径８ｍｍのＳＵＭ材の外表面にニッケルめっきを施したものを使用した。弾性層としては、下記組成からなるエピクロルヒドリンゴムとアクリルニトリル-ブタジエンゴムをブレンドしたポリマーをクロスヘッド押出し成形後、１６５℃で２時間の加硫を行った。なお、クロスヘッド押出しでのオフセット量（ニップル先端とダイス先端の距離）は３３ｍｍとした。その後、外径研削により、外径１６mmのトナー担持体胴部３８Ａに仕上げた。
エピクロルヒドリンゴム ３０重量部
アクリルニトリル−ブタジエンゴム ７０重量部
炭酸カルシウム ３０重量部
カーボンブラック ２重量部
加硫促進剤 ３重量部
イオウ １重量部
ここで、炭酸カルシウム、カーボンブラック、加硫促進剤、イオウは、ＥＣＯ（エピクロルヒドリンゴム）とＮＢＲ（アクリロニトリル−ブタジエンゴム）をブレンドしたポリマーに対する重量部である。

次に、下記組成からなる表面層をスプレー塗装にて形成した。表面層の膜厚は１μｍである。
ポリエステル樹脂 ８０重量部
メラミン樹脂 ２０重量部
カーボンブラック １０重量部
ここで、溶剤には、酢酸ブチル、イソプロピルアルコール、メチルエチルケトンの混合物を使用した。

スプレーコート後、１５０℃で１時間の焼成を行い、トナー担持ローラを得た。得られたトナー担持ローラの表面粗さＲｚは、最大でも１５μmであり、平均で６μm程度だった。また、うねりＷｃｍ（表面の凹凸）は５μｍ以下だった

次に、上記トナー担持ローラを実際に画像形成装置（プリンタＩＰＳＩＯ ＳＰ Ｃ３２０（リコー製））に取り付けて、評価を行った。このとき、感光体ドラム上を８２０Ｖに帯電させ、現像バイアス電圧２５０Ｖを印加するとともに、シアン一成分重合トナー(平均粒径６μｍ)を使用し、Ａ４縦サイズ全面ベタ画像の１０００００枚通紙後のトナー飛散と画像上白抜けを評価した。評価基準としては、トナー飛散や画像上白抜けが発生しない場合はＯＫ（◎）であり、トナー飛散や画像上白抜けが発生した場合はＮＧ（×）とした。

［実験例１］
トナー担持体胴部３８Ａの両端部に以下のような被覆層を成型して、貼り付けた。
材質：超高分子量ポリエチレンテープ(住友３Ｍ製；５１６０Ｔ)
厚さＣ：５０μｍ
外周面の幅Ａ：３.５１ｍｍ
内周面の幅Ｂ：３.５０ｍｍ
そして、上記トナー担持ローラにおいて、Ａ−Ｂ＝１０μｍとなるようにテープを研磨加工した。研磨には卓上研磨装置(アイエムティー社製ＩＭ−Ｐ２)を使用した。砥石の番手は＃１０００で、砥石回転数を２００ｒｐｍとした。

［実験例２］
上記実験例１において、外周面の幅Ａを３.５２５ｍｍ、内周面の幅Ｂを３.５０ｍｍとした。すなわち、Ａ−Ｂ＝２５μｍとした。それ以外は実験例１と同様にしてトナー担持ローラを製作した。

［実験例３］
上記実験例１において、外周面の幅Ａを３.５４５ｍｍ、内周面の幅Ｂを３.５０ｍｍとした。すなわち、Ａ−Ｂ＝４５μｍとした。それ以外は実験例１と同様にしてトナー担持ローラを製作した。

［実験例４］
上記実験例２において、テープ材質を、ＰＴＦＥテープ(日東電工製；ニトフロンＮｏ.９０３ＵＬ)に変更し、それ以外は実験例２と同様にしてトナー担持ローラを製作した。

［実験例５］
上記実験例２において、テープ材質を、ＦＥＰテープ(アズワン製；７-６７２-０１)に変更し、それ以外は実験例２と同様にしてトナー担持ローラを製作した。

［比較例１］
トナー担持体胴部３８Ａの両端部に何も被覆しなかった。すなわち、被覆層を形成しなかった。

［比較例２］
上記実験例１において、外周面の幅Ａを３.５０ｍｍ、内周面の幅Ｂを３.５０ｍｍとした。すなわち、Ａ−Ｂ＝０μｍとした。それ以外は実験例１と同様にしてトナー担持ローラを製作した。

［比較例３］
上記実験例１において、外周面の幅Ａを３.４９ｍｍ、内周面の幅Ｂを３.５０ｍｍとした。すなわち、Ａ−Ｂ＝−１０μｍとした。それ以外は実験例１と同様にしてトナー担持ローラを製作した。

実験例１〜５及び比較例１〜３の評価結果を表１に示す。

表１に示すように、実験例１〜５では、トナー飛散や画像上白抜け（白スジ）が発生せずＯＫである（表１中に◎で表示）が、比較例１〜３では、トナー飛散や画像上白抜けが発生しＮＧであった（表１中に×で表示）。

したがって、本実施例によれば、トナー飛散および画像上白抜けが発生しないことが実証された。

《実施例２》
図８及び図９は実施例２を示している。本実施例では、図８（Ａ）に示すように、トナー担持体胴部３８Ａの両端部の被覆層５０は、厚みが他の箇所よりも厚い部分が少なくとも一箇所形成され、厚みの厚い部分と薄い部分とを有している。すなわち、被覆層５０は、トナー担持体胴部３８Ａの端部外周面に周方向に沿って形成され、且つトナー担持体胴部３８Ａの端部外周面の全体に設けられている。そして、被覆層５０の複数箇所（４箇所）に、トナー担持体胴部３８Ａの軸方向に沿って突状５０Ａが設けられている。

ここで、被覆層５０の厚みの厚い部分と薄い部分との差としては、５μｍ以上１２０μｍ以下の範囲にあることが望ましい。この範囲であれば、トナー担持体胴部３８Ａ端部からのトナー漏れの防止と、被覆層５０と端部シール４０（図４、図５参照）との接触面積低減による摩擦熱の低減効果を両立できる。

被覆層５０の幅としては、実施例１における図５において、トナー担持ローラ３８の弾性層最端部から端部シール４０と現像容器の開口部の境目までの範囲内であるのが望ましいが、他のシステム条件を鑑みて、適宜決定される。

図８（Ｂ）は、図８（Ａ）のＧ部の拡大図である。図８（Ｂ）に示すように、４つの突状５０Ａは、外表面が円筒面を成し、且つ被覆層５０の上に周方向に沿って等間隔に形成されている。突状５０Ａは４つに限らず、図８（Ｃ）に示すように、１つであっても良い。また、５つ以上であっても良い。

さらに、突状５０Ａに限らず、図８（Ｄ）に示すように、１つの突起５０Ｂであっても良い。この突起５０Ｂは、被覆層５０の幅方向の中央部に設けられ、外表面が半球状を成している。

図８（Ａ）〜（Ｄ）において、被覆層５０のうち突状５０Ａや突起５０Ｂは厚みが厚い部分を、他の部分は厚みが薄い部分をそれぞれ構成している。

本実施例によれば、被覆層５０に厚みの厚い部分と薄い部分とが形成されているので、トナー担持体胴部３８Ａ端部からのトナー漏れの防止と、被覆層５０と端部シール４０との接触による摩擦熱の発生を効果的に抑制することができる。

図９（Ａ）〜（Ｊ）は、突状や突起について種々な例を示しており、トナー担持体胴部３８Ａの端部を被覆層５０と共に示した断面図である。ここで、図９（Ａ）〜（Ｄ）を用いて実験例について説明する。

［実験例６］
以下のような被覆層５０を成型して、トナー担持体胴部３８Ａの両端部に１周分貼り付けた。
材質：超高分子量ポリエチレンテープ(住友３Ｍ製；５１６０Ｔ、厚さｔ＝５０μｍ)
幅：３.５ｍｍ
次に、その上から幅３.５ｍｍ×長さ２.０ｍｍの上記同種テープを貼り付け、厚みの差を形成した(図９（Ａ）)。被覆層５０における厚みの差は５０μｍとなった。本実験例では、突状５０Ｃは１つ形成され、その突状５０Ｃのコーナ部は丸みが無く角形状を成している。

［実験例７］
以下のような被覆層５０を成型して、トナー担持体胴部３８Ａの両端部に１周分貼り付けた。
材質：超高分子量ポリエチレンテープ(住友３Ｍ製；５１６０Ｔ、厚さｔ＝５０μｍ)
幅：３.５ｍｍ
次に、その上から大きさが幅３.５ｍｍ×長さ２.０ｍｍで、かつ、表面のエッジをＲ形状加工した上記同種テープを貼り付け、厚みの差を形成した(図９（Ｂ）)。被覆層５０における厚みの差は５０μｍとなった。本実験例では、突状５０Ａは１つ形成され、その突状５０Ａの外表面は丸みを成している。本実験例は図８（Ｃ）の場合と同じである。

［実験例８］
以下のような被覆層５０を成型して、トナー担持体胴部３８Ａの両端部に１周分貼り付けた。
材質：超高分子量ポリエチレンテープ(住友３Ｍ製；５１６０Ｔ、厚さｔ＝５０μｍ)
幅：３.５ｍｍ
次に、その上から大きさが幅３.５ｍｍ×長さ２.０ｍｍの上記同種テープを複数作成し、これらを先に作成した被覆層５０上に２.０ｍｍずつ間隔をあけて貼り付けていき、厚みの差を形成した(図９（Ｃ）)。被覆層５０における厚みの差は５０μｍとなった。本実験例では、実験例６と同じ突状５０Ｃが８つ形成され、各突状５０Ｃは被覆層５０の周方向に沿って等間隔に配置されている。

［実験例９］
以下のような被覆層５０を成型して、トナー担持体胴部３８Ａの両端部に１周分貼り付けた。
材質：超高分子量ポリエチレンテープ(住友３Ｍ製；５１６０Ｔ、厚さｔ＝５０μｍ)
幅：３.５ｍｍ
次に、その上から大きさが幅３.５ｍｍ×長さ２.０ｍｍで、かつ、表面のエッジをＲ形状加工した上記同種テープを複数作成し、これらを先に作成した被覆層５０上に２.０ｍｍずつ間隔をあけて貼り付けていき、厚みの差を形成した(図９（Ｄ）)。被覆層５０における厚みの差は５０μｍとなった。本実験例では、実験例７と同じ突状５０Ａが８つ形成され、各突状５０Ａは被覆層５０の周方向に沿って等間隔に配置されている。

［実験例１０］
以下のような被覆層５０を成型して、トナー担持体胴部３８Ａの両端部に１周分貼り付けた。
材質：ＰＴＦＥテープ(日東電工製；ニトフロンＮｏ.９０３ＵＬ、ｔ＝５０μｍ)
次に、その上から大きさが幅３.５ｍｍ×長さ２.０ｍｍの上記同種テープを貼り付け、厚みの差を形成した。断面形状は図９（Ａ）と同じであり、被覆層５０における厚みの差は５０μｍとなった。

［実験例１１］
以下のような被覆層５０を成型して、トナー担持体胴部３８Ａの両端部に１周分貼り付けた。
材質：ＦＥＰテープ(アズワン製；７-６７２-０１、ｔ＝５０μｍ)
次に、その上から大きさが幅３.５ｍｍ×長さ２.０ｍｍの上記同種テープを貼り付け、厚みの差を形成した。断面形状は図９（Ａ）と同じであり、被覆層５０における厚みの差は５０μｍとなった。

［実験例１２］
トナー担持体胴部３８Ａの両端部の被覆層５０として、フルオロエチレンビニルエーテル(旭硝子製；ルミフロンＬＦ２００ＭＥＫ)７０重量部とブロック型ヘキサメチレンジイソシアネート(旭化成製；デュラネートＴＰＡ-Ｂ８０Ｅ)３０重量部とを混合した。さらに、前記混合したものをメチルエチルケトンにて希釈した後、スプレー塗装にてトナー担持体胴部３８Ａの両端部周上に厚み５０μｍ、幅３.５ｍｍの形状に形成し、１３０℃で１時間の焼成を実施した。
次に、図９（Ａ）に示す被覆層形状になるように、トナー担持ローラ上をマスキングした上で再度、同材料をスプレー塗装し、幅３.５ｍｍ×長さ２.０ｍｍ×厚さ５０μｍとなるような厚みの差を形成し、１３０℃で１時間の焼成を実施した。

［実験例１３］
トナー担持体胴部３８Ａの両端部の被覆層５０として、まず、フルオロエチレンビニルエーテル(旭硝子製；ルミフロンＬＦ２００ＭＥＫ)７０重量部とブロック型ヘキサメチレンジイソシアネート(旭化成製；デュラネートＴＰＡ-Ｂ８０Ｅ)３０重量部を混合した。さらに、前記混合したものをメチルエチルケトンにて希釈した後、スプレー塗装にてトナー担持体胴部３８Ａの両端部周上に厚み５０μｍ、幅３.５ｍｍの形状に形成し、１３０℃で１時間の焼成を実施した。
次に、図９（Ａ）に示す被覆層形状になるように、トナー担持ローラ上をマスキングした上で再度、同材料をスプレー塗装し、幅３.５ｍｍ×長さ２.０ｍｍ×厚さ５μｍとなるような厚みの差を形成し、１３０℃で１時間の焼成を実施した。

［実験例１４］
トナー担持体胴部３８Ａの両端部の被覆層５０として、まず、フルオロエチレンビニルエーテル(旭硝子製；ルミフロンＬＦ２００ＭＥＫ)７０重量部とブロック型ヘキサメチレンジイソシアネート(旭化成製；デュラネートＴＰＡ-Ｂ８０Ｅ)３０重量部を混合した。さらに、前記混合したものをメチルエチルケトンにて希釈した後、スプレー塗装にてトナー担持体胴部３８Ａの両端部周上に厚み５０μｍ、幅３.５ｍｍの形状に形成し、１３０℃で１時間の焼成を実施した。
次に、図９（Ａ）に示す被覆層形状になるように、トナー担持ローラ上をマスキングした上で再度、同材料をスプレー塗装し、幅３.５ｍｍ×長さ２.０ｍｍ×厚さ１２０μｍとなるような厚みの差を形成し、１３０℃で１時間の焼成を実施した。

［比較例４］
トナー担持体胴部３８Ａの両端部に何も被覆しなかった。すなわち、被覆層を形成しなかった。

［比較例５］
以下のような被覆層５０を成型して、トナー担持体胴部３８Ａの両端部に１周分貼り付けた。
材質：超高分子量ポリエチレンテープ(住友３Ｍ製；５１６０Ｔ、厚さｔ＝５０μｍ)
幅：３.５ｍｍ
本比較例においては、被覆層における厚みの差はない。

実験例６〜１４及び比較例４〜５の評価結果を表２に示す。

表２に示すように、実験例６〜１４では、トナー飛散や画像上白抜け（白スジ）が発生せずＯＫである（表２中に◎で表示）が、比較例４〜５では、トナー飛散や画像上白抜けが発生しＮＧであった（表２中に×で表示）。

したがって、本実施例によれば、トナー飛散および画像上白抜けが発生しないことが実証された。

図９（Ａ）〜（Ｄ）は、厚い部分と薄い部分とを作成するために、トナー担持体胴部３８Ａの両端部に形成された被覆層５０の上に更に被覆層を貼り付ける方法であった。これに対し、図９（Ｅ）〜（Ｈ）は、トナー担持体胴部３８Ａの両端部に形成された被覆層５０を部分的に削って、厚い部分と薄い部分とを作成している。

図９（Ｅ）では、被覆層５０が外周面側からＲ形状に削られ、被覆層５０の表面にＲ状の凹部５０Ｄが８箇所に形成されている。凹部５０Ｄは、トナー担持体胴部３８Ａの軸方向（紙面垂直方向）に形成され、被覆層５０の周方向に沿って等間隔に配置されている。

図９（Ｆ）では、被覆層５０が外周面側から角形状に削られ、被覆層５０の表面にコーナ部が角形状の凹部５０Ｅが８箇所に形成されている。凹部５０Ｅは、トナー担持体胴部３８Ａの軸方向（紙面垂直方向）に形成され、被覆層５０の周方向に沿って等間隔に配置されている。

図９（Ｇ）では、図９（Ｅ）に示したＲ状の凹部５０Ｄが１つ設けられている。また、図９（Ｈ）では、図９（Ｆ）に示したコーナ部が角形状の凹部５０Ｅが１つ設けられている。

図９（Ｅ）〜（Ｈ）において、被覆層５０のうち、凹部５０Ｄ，５０Ｅは厚みが薄い部分を、他の部分は厚みが厚い部分をそれぞれ構成している。

図９（Ｉ）では、図９（Ｂ）に示したＲ状の突状５０Ａと、図９（Ｇ）に示したＲ状の凹部５０Ｄとが１つずつ設けられている。また、図９（Ｊ）では、図９（Ａ）に示した角形状の突状５０Ｃと、図９（Ｈ）に示した角形状の凹部５０Ｅとが１つずつ設けられている。

図９（Ａ）〜（Ｊ）の場合も、実験例６〜１４と同様に、トナー飛散および画像上白抜けの発生を防止することができる。

《実施例３》
図１０及び図１１は実施例３を示している。本実施例では、図１０に示すように、トナー担持体胴部３８Ａの両端部の被覆層６０は、トナー担持体胴部３８Ａの周方向において不連続な部分が１箇所以上形成され、厚みの厚い部分と薄い部分とを有している。すなわち、被覆層６０は、トナー担持体胴部３８Ａの端部外周面に周方向に沿って形成され、且つトナー担持体胴部３８Ａの端部外周面に設けられている。そして、被覆層６０の１箇所以上（図では１箇所）に、隙間部（被覆層が無い部分）６０Ａが形成されている。この隙間部６０Ａは、トナー担持体胴部３８Ａの軸方向に対して所定角度（３０度）傾斜して設けられている。また、この傾斜角は、トナー担持体胴部３８Ａの左側端部と右側端部とで逆向きとなっている。

ここで、被覆層６０の厚みとしては、５μｍ以上１２０μｍ以下の範囲にあることが望ましい。５μｍ以上では、被覆層６０が周方向にて分断されている箇所、つまり隙間部６０Ａと端部シール４０（図４、図５参照）とが直接接触しにくくなり、摩擦熱が発生しにくくなる。また、１２０μｍ以下であれば、隙間部６０Ａからのトナー漏れを十分に防止することができる。

被覆層６０の幅としては、実施例１における図５において、トナー担持ローラ３８の弾性層最端部から端部シール４０と現像容器の開口部の境目までの範囲内であるのが望ましいが、他のシステム条件を鑑みて、適宜決定される。

本実施例によれば、被覆層６０は、トナー担持体胴部３８Ａの周方向において不連続な部分が１箇所以上形成されて、被覆層６０が厚みの厚い部分と薄い部分とを有している。その結果、トナー担持体胴部３８Ａ端部からのトナー漏れの防止と、被覆層６０と端部シール４０との接触による摩擦熱の発生を効果的に抑制することができる。

図１１（Ａ）〜（Ｆ）は、隙間部について色々な例を示しており、被覆層６０を側面を模式的に示した図である。ここで、図１１（Ａ）〜（Ｄ）を用いて実験例について説明する。

［実験例１５］
以下のような被覆層６０を成型するとともに、この被覆層６０をトナー担持体胴部３８Ａの両端部に一周分貼り付けた。
材質：超高分子量ポリエチレンテープ(住友３Ｍ製；５１６０Ｔ)
厚み：５０μｍ
幅：３.５ｍｍ、
隙間部（非被覆部）６０Ａの形状は、図１１（Ａ）に示すように、被覆層６０の周方向に沿った幅を１ｍｍに、トナー担持体胴部３８Ａの軸方向に対する角度θ１を３０度に設定した。本実験例では、隙間部６０Ａは１つ形成されており、図１０に示したものと同様である。

［実験例１６］
以下のような被覆層６０を成型するとともに、この被覆層６０をトナー担持体胴部３８Ａの両端部に一周分貼り付けた。
材質：超高分子量ポリエチレンテープ(住友３Ｍ製；５１６０Ｔ)
厚み：５０μｍ
幅：３.５ｍｍ
隙間部（非被覆部）６０Ｂの形状は、図１１（Ｂ）に示すように、被覆層６０の周方向に沿った幅を１ｍｍに、トナー担持体胴部３８Ａの軸方向に対する角度を０度に設定した。本実験例では、隙間部６０Ｂは１つ形成されている。

［実験例１７］
以下のような被覆層６０を成型するとともに、この被覆層６０をトナー担持体胴部３８Ａの両端部に一周分貼り付けた。
材質：超高分子量ポリエチレンテープ(住友３Ｍ製；５１６０Ｔ)
厚み：５０μｍ
幅：３.５ｍｍ
隙間部（非被覆部）６０Ｃの形状は、図１１（Ｃ）に示すように、被覆層６０の周方向に沿った幅を１ｍｍに設定するとともに、被覆部（隙間部６０Ｃと隙間部６０Ｃとの間の部分）６０Ｄについては、被覆層６０の周方向に沿った幅を３ｍｍに設定した。また、隙間部６０Ｃ及び被覆部６０Ｄは、トナー担持体胴部３８Ａの軸方向に対する角度θ２を３０度に設定した。本実施例では、隙間部６０Ｃは被覆層６０に複数形成され、且つ被覆層６０の周方向に沿って等間隔に設けられている。

［実験例１８］
以下のような被覆層６０を成型するとともに、この被覆層６０をトナー担持体胴部３８Ａの両端部に一周分貼り付けた。
材質：超高分子量ポリエチレンテープ(住友３Ｍ製；５１６０Ｔ)
厚み：５０μｍ
幅：３.５ｍｍ
隙間部（非被覆部）６０Ｅの形状は、図１１（Ｄ）に示すように、被覆層６０の周方向に沿った幅を１ｍｍに設定するとともに、被覆部（隙間部６０Ｅと隙間部６０Ｅとの間の部分）６０Ｆは被覆層６０の周方向に沿った幅を３ｍｍに設定した。また、隙間部６０Ｅ及び被覆部６０Ｆは、トナー担持体胴部３８Ａの軸方向に対する角度を０度に設定した。本実施例では、隙間部６０Ｅは被覆層６０に複数形成され、且つ被覆層６０の周方向に沿って等間隔に設けられている。

［実験例１９］
以下のような被覆層６０を成型して、この被覆層６０をトナー担持体胴部３８Ａの両端部に一周分貼り付けた。
材質：ＰＴＦＥテープ(日東電工製；ニトフロンＮｏ.９０３ＵＬ)
厚み：５０μｍ
幅：３.５ｍｍ
図１１（Ａ）の場合と同様、隙間部６０Ａの形状は、被覆層６０の周方向に沿った幅を１ｍｍに、トナー担持体胴部３８Ａの軸方向に対する角度θ１を３０度に設定した。また、隙間部６０Ａは被覆層６０に１つ形成した。

［実験例２０］
以下のような被覆層６０を成型して、この被覆層６０をトナー担持体胴部３８Ａの両端部に一周分貼り付けた。
材質：ＦＥＰテープ(アズワン製；７-６７２-０１)
厚み：５０μｍ
幅：３.５ｍｍ
図１１（Ａ）の場合と同様、隙間部６０Ａの形状は、被覆層６０の周方向に沿った幅を１ｍｍに、トナー担持体胴部３８Ａの軸方向に対する角度θ１を３０度に設定した。また、隙間部６０Ａは被覆層６０に１つ形成した。

［実験例２１］
トナー担持体胴部３８Ａの両端部の被覆層６０として、フルオロエチレンビニルエーテル(旭硝子製；ルミフロンＬＦ２００ＭＥＫ)７０重量部とブロック型ヘキサメチレンジイソシアネート(旭化成製；デュラネートＴＰＡ-Ｂ８０Ｅ)３０重量部を混合した。さらに、前記混合したものをメチルエチルケトンにて希釈した後、スプレー塗装にて以下の形状に成型し、１３０℃で１時間の焼成を実施した。
被覆層６０の厚みは５０μｍで、幅は３.５ｍｍとし、図１１（Ａ）の場合と同様、隙間部６０Ａの形状は、被覆層６０の周方向に沿った幅を１ｍｍに、トナー担持体胴部３８Ａの軸方向に対する角度θ１を３０度に設定した。また、隙間部６０Ａは被覆層６０に１つ形成した。

［実験例２２］
トナー担持体胴部３８Ａの両端部の被覆層６０として、フルオロエチレンビニルエーテル(旭硝子製；ルミフロンＬＦ２００ＭＥＫ)７０重量部とブロック型ヘキサメチレンジイソシアネート(旭化成製；デュラネートＴＰＡ-Ｂ８０Ｅ)３０重量部を混合した。さらに、前記混合したものをメチルエチルケトンにて希釈した後、スプレー塗装にて以下の形状に成型し、１３０℃で１時間の焼成を実施した。
被覆層６０の厚みは５μｍで、幅は３.５ｍｍとし、図１１（Ａ）の場合と同様、隙間部６０Ａの形状は被覆層６０の周方向に沿った幅を１ｍｍに、トナー担持体胴部３８Ａの軸方向に対する角度θ１を３０度に設定した。また、隙間部６０Ａは被覆層６０に１つ形成した。

［実験例２３］
トナー担持体胴部３８Ａの両端部の被覆層６０として、フルオロエチレンビニルエーテル(旭硝子製；ルミフロンＬＦ２００ＭＥＫ)７０重量部とブロック型ヘキサメチレンジイソシアネート(旭化成製；デュラネートＴＰＡ-Ｂ８０Ｅ)３０重量部を混合した。さらに、前記混合したものをメチルエチルケトンにて希釈した後、スプレー塗装にて以下の形状に成型し、１３０℃で１時間の焼成を実施した。
被覆層６０の厚みは１２０μｍで、幅は３.５ｍｍとし、図１１（Ａ）の場合と同様、隙間部６０Ａの形状は被覆層６０の周方向に沿った幅を１ｍｍに、トナー担持体胴部３８Ａの軸方向に対する角度θ１を３０度に設定した。また、隙間部６０Ａは被覆層６０に１つ形成した。

［比較例６］
トナー担持体胴部３８Ａの両端部に何も被覆しなかった。すなわち、被覆層を形成しなかった。

［比較例７］
以下のような被覆層６０を成型するとともに、この被覆層６０をトナー担持体胴部３８Ａの両端部に一周分貼り付けた。
材質：超高分子量ポリエチレンテープ(住友３Ｍ製；５１６０Ｔ)
厚み：５０μｍ
幅：３.５ｍｍ
本比較例においては、被覆層６０の周方向において不連続な部分（つまり、非被覆部）がない。

実験例１５〜２３及び比較例６〜７の評価結果を表３に示す。

表３に示すように、実験例１５〜２３では、トナー飛散や画像上白抜け（白スジ）が発生せずＯＫである（表３中に◎で表示）が、比較例６〜７では、トナー飛散や画像上白抜けが発生しＮＧであった（表３中に×で表示）。

したがって、本実施例によれば、トナー飛散および画像上白抜けが発生しないことが実証された。

図１１（Ｅ）は、隙間部６０Ｇが被覆層６０の幅方向の中央で屈曲（１箇所で屈曲）した例である。図１１（Ｆ）は、隙間部６０Ｈが４箇所で屈曲した例である。隙間部６０Ｇ，６０Ｈは、それらの大きさが被覆層６０の周方向に沿って１ｍｍで、被覆層６０の周方向のうち１箇所に形成されている。また、隙間部６０Ｇ，６０Ｈは、トナー担持体胴部３８Ａの軸方向に対する角度がそれぞれ３０度に設定されている。

図１１（Ｅ）及び（Ｆ）の場合も、実験例１５〜２３と同様に、トナー飛散および画像上白抜けの発生を防止することができる。

《実施例４》
上記実施例１〜３に示されたトナー担持ローラ３８は、図２に示すような現像装置２７に用いることができる。

また、上記実施例１〜３に示されたトナー担持ローラ３８は、図２に示すような現像装置２７を含むプロセスカートリッジ１１〜１４に適用することができる。

さらに、上記実施例１〜３に示されたトナー担持ローラ３８は、図１に示すようなプリンタ１０に適用することができる。

本実施例によれば、最近の画像形成装置の高速化においても、長期にわたってトナー担持体胴部３８Ａ端部の摩耗によるトナー飛散を抑制できる。同時に、本実施例によれば、摩擦熱によるトナー劣化およびそれに伴うトナー層規制部材３９へのトナー固着を抑制し、画像上白スジ等の画像欠陥ならびにトナー飛散による画像形成装置内のトナー汚染を抑制できる。

以上、本発明の実施例を図面により詳述してきたが、上記各実施例は本発明の例示にしか過ぎないものであり、本発明は上記各実施例の構成にのみ限定されるものではない。本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、本発明に含まれることは勿論である。

１０ プリンタ（画像形成装置）
１１〜１４ プロセスカートリッジ
２７ 現像装置
３８ トナー担持ローラ（トナー担持体）
３８Ａ トナー担持体胴部
４０ 端部シール
４２ 芯金
４３，５０，６０ 被覆層
４３Ａ 外周面
４３Ｂ 内周面
４３Ｃ 逆傾斜面
５０Ａ，５０Ｃ 突状
５０Ｄ，５０Ｅ 凹部
６０Ａ，６０Ｂ，６０Ｃ，６０Ｅ，６０Ｇ，６０Ｈ 隙間部

特開２００５−３０９１９１号公報 特許第４５６１７８０号公報 特許第４４０４１０８号公報 特許第３９５２４２８号公報

Claims (9)

1. 芯金と、
   該芯金の外周に形成され少なくとも弾性層を有するトナー担持体胴部と、
   前記トナー担持体胴部の両端部の外周面に形成された被覆層とを備えたトナー担持体であって、
   前記被覆層は厚みを有しており、
   かつ前記被覆層は、前記トナー担持体胴部の端面から該トナー担持体胴部の軸方向に沿った幅が外周面側と内周面側とで異なっており、外周面側の幅が内周面側の幅よりも大きく設定されて、被覆層の端面が逆傾斜面となっていることを特徴とするトナー担持体。
2. 前記被覆層の厚みは、前記外周面側の幅と前記内周面側の幅との差よりも厚く設定されていることを特徴とする請求項１に記載のトナー担持体。
3. 芯金と、
   該芯金の外周に形成され少なくとも弾性層を有するトナー担持体胴部と、
   前記トナー担持体胴部の両端部の外周面に形成された被覆層とを備えたトナー担持体であって、
   前記被覆層は、前記トナー担持体胴部の周方向において不連続な部分が一箇所以上形成され、厚みの厚い部分と薄い部分とを有することを特徴とするトナー担持体。
4. 前記被覆層は、厚みが厚い部分と薄い部分の差が５〜１２０μｍであることを特徴とする請求項３に記載のトナー担持体。
5. 前記被覆層は、摩擦係数の低い材料で構成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のトナー担持体。
6. トナーが収納されたトナー収納室と、
   前記トナー収納室からのトナーが供給され該トナーを外周面に付着するトナー担持ローラとを備えた現像装置であって、
   前記トナー担持ローラとして、請求項１〜５のいずれか一項に記載のトナー担持体を搭載したことを特徴とする現像装置。
7. 前記トナー担持ローラは、芯金と、該芯金の外周に形成され少なくとも弾性層を有するトナー担持体胴部と、前記トナー担持体胴部の両端部の外周面に形成された被覆層とを有し、
   前記被覆層は、トナーが外部に漏れるのを防止するシール部材に接していることを特徴とする請求項６に記載の現像装置。
8. トナーが収納されたトナー収納室、及び前記トナー収納室からのトナーが供給され該トナーを外周面に担持するトナー担持ローラとを備えた現像装置と、
   前記トナー担持ローラに付着したトナーを外周面に担持してトナー像を形成する像担持体とを備えたプロセスカートリッジであって、
   請求項６又は７に記載の現像装置を搭載したことを特徴とするプロセスカートリッジ。
9. 請求項８に記載のプロセスカートリッジを搭載したことを特徴とする画像形成装置。