JP6958150B2 - 現像装置、プロセスカートリッジ、および画像形成装置 - Google Patents

Description

本発明は、現像装置、プロセスカートリッジ、および画像形成装置に関する。

複写機、プリンタ、ファクシミリ或いはこれらの少なくとも２つの機能を備えた複合機等として構成される電子写真方式の画像形成装置は、像担持体に形成された静電潜像を現像するための現像装置を備えている。

現像装置としては、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、現像剤担持体（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、現像剤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、現像剤担持体に交番電圧を印加して現像剤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、現像剤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。

非磁性接触一成分現像方式の現像装置では、一般に現像装置の端部の構成は、端部シール部材が現像ケース端部の座面に取り付けられ、その上に現像剤担持体上で現像剤の厚みを均一化するための規制部材が取り付けられており、更にその上からゴム製の現像剤担持体が取り付けられる。また、規制部材との当接による摩擦熱発生を抑制し、固着の発生を防止するために、規制部材と当接する現像剤担持体の端部に端部摩擦低減部材を貼付ける場合があることが既に知られている。

例えば、特許文献１には、非磁性接触一成分現像方式の現像剤担持体胴部両端における摩擦熱の発生を抑制するために現像剤担持体の端部に設けられる被覆層（端部摩擦低減部材に相当）について、現像剤担持体胴部の端面から現像剤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現像装置が開示されている。

しかしながら、特許文献１のような形状では、逆傾斜部には接着層が存在せず、現像剤担持体胴部の端部と端部摩擦低減部材の外周面との間に隙間を有することになるため、現像剤が現像剤担持体胴部の端部と端部摩擦低減部材の接着層の界面に入り込みやすくなり、現像剤担持体胴の走行距離が増加した際、端部摩擦低減部材が剥がれてしまうおそれがある。また、現像剤担持体胴部の端部と端部摩擦低減部材の外周面との間の隙間に端部へでていこうとするトナーが蓄積するため、トナー落ちの原因となるおそれがある。

また、特許文献１に開示される端部摩擦低減部材の貼付開始端と貼付終了端に隙間を有する構成では、現像剤担持体の走行距離が増加すると、端部摩擦低減部材と現像剤担持体表面との間にトナー等が入り込みやすくなり、端部から剥離してしまい、剥がれてしまうおそれがある。

そこで本発明は、現像剤担持体の経時による端部摩擦低減部材の剥離を防止して、現像剤担持体両端における摩擦熱の発生を抑制する機能を長期にわたり維持することができる現像装置を提供することを目的とする。

かかる目的を達成するため、本発明に係る現像装置は、現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体の所定範囲に対向する位置に設けられて、前記現像剤担持体に担持される現像剤量を規制する規制部材と、前記現像剤担持体の端部側の所定範囲に対向する位置に設けられて、前記現像剤担持体の長手方向端部からの現像剤漏れを防止する端部シール部材と、前記現像剤担持体の端部において、前記現像剤担持体の周方向に被覆される端部摩擦低減部材と、を有し、前記端部摩擦低減部材は、該端部摩擦低減部材の幅方向の全域において、該端部摩擦低減部材の貼付け終了部を含む所定範囲が、貼付け開始部を含む所定範囲上に貼付けられた重複部を有するとともに、前記貼付け開始部は、前記貼付け終了部よりも、前記現像剤担持体の回転方向において下流側であって、かつ、前記現像剤担持体の回転方向において前記現像剤担持体の端部側での位置が中央側での位置よりも下流側にあり、前記貼付け終了部は、前記現像剤担持体の回転方向において、前記現像剤担持体の中央側での位置が端部側での位置よりも下流側にあることを特徴とするものである。

本発明によれば、現像剤担持体の経時による端部摩擦低減部材の剥離を防止して、現像剤担持体両端における摩擦熱の発生を抑制する機能を長期にわたり維持することができる。

画像形成装置の一例を示す概略構成図である。 カバー部材を開いた状態を示す図である。 カバーを開き、さらに容器保持部材を上方へ回動させた状態を示す図である。 トナーカートリッジ及び現像装置の概略断面図である。 現像装置の長手方向端部での概略断面図である。 現像装置の端部での正面図であって、端部摩擦低減部材の重複部を設けた例を示している。 現像ローラの回転方向と、端部摩擦低減部材の貼付け開始部および貼付け終了部と、の位置関係の説明図である。 現像装置の端部での正面図であって、端部摩擦低減部材の重複部を設けない比較例を示している。 現像ローラの走行距離に応じた剥がれランクの説明図である。 端部摩擦低減部材の形状毎の現像ローラの走行距離による剥がれランクの検証結果を示すグラフである。

以下、本発明に係る構成を図１から図１０に示す実施の形態に基づいて詳細に説明する。

（画像形成装置）
図１は、本発明に係る画像形成装置の一実施形態である画像形成装置の全体構成を説明する概略構成図である。図１を参照して、この画像形成装置の内部構成の概要及び動作について説明する。

図１に示す画像形成装置は、画像形成部１と、転写部２と、記録媒体供給部３と、定着部４、記録媒体排出部５とから主に構成されている。

画像形成部１には、作像ユニットとしての４つのプロセスユニット６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｂｋが装着されている。各プロセスユニット６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｂｋは、カラー画像の色分解成分に対応するイエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｂｋ）の異なる色のトナーを収容している以外は同様の構成となっている。

具体的に、各プロセスユニット６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｂｋは、潜像を担持する潜像担持体としての感光体７と、感光体７の表面を帯電させる帯電手段としての帯電ローラ８と、感光体７上の潜像を現像する現像手段としての現像装置９と、感光体７の表面をクリーニングする潜像担持体クリーニング手段としての感光体クリーニング装置１０などで構成されている。各感光体７に対向した位置には、それぞれ、感光体７の表面に潜像を形成する潜像形成手段としての露光装置１１が設けられている。本実施形態では、露光装置１１としてＬＥＤユニットを用いているが、レーザダイオードと回転多面鏡、ｆθレンズ等を備えた光走査装置を用いてもよい。

転写部２には、感光体７上の画像（トナー像）が転写される中間転写体としての無端状の中間転写ベルト１２と、感光体７上の画像を中間転写ベルト１２に一次転写する一次転写手段としての複数の一次転写ローラ１３と、中間転写ベルト１２に転写された画像を記録媒体に二次転写する二次転写手段としての二次転写ローラ１４と、中間転写ベルト１２の表面（外周面）をクリーニングする中間転写体クリーニング手段としてのベルトクリーニング装置１７が配置されている。

中間転写ベルト１２は、駆動ローラ１５と従動ローラ１６によって張架されており、駆動ローラ１５が回転することで周回走行（回転）する。各一次転写ローラ１３は、中間転写ベルト１２を介して各感光体７に接触するように配置されている。これらの一次転写ローラ１３が中間転写ベルト１２を介して各感光体７に接触する箇所では、各感光体７上の画像が中間転写ベルト１２に転写される一次転写ニップが形成される。一方、二次転写ローラ１４は、中間転写ベルト１２を介して駆動ローラ１５に接触するように配置されている。この二次転写ローラ１４が中間転写ベルト１２を介して駆動ローラ１５に接触する箇所では、中間転写ベルト１２上の画像が記録媒体に転写される二次転写ニップが形成される。

記録媒体供給部３には、記録媒体としての用紙Ｐを収容する記録媒体収容部としての給紙カセット１８と、給紙カセット１８から用紙Ｐを給送する記録媒体給送手段としての給紙ローラ１９と、給紙ローラ１９によって給送された用紙Ｐを所定のタイミングで上記二次転写ニップへ搬送する記録媒体搬送手段としてのタイミングローラ２０が配置されている。なお、記録媒体としては、用紙以外に、ＯＨＰシートやＯＨＰフィルム等であってもよい。また、用紙には、普通紙のほか、厚紙、はがき、封筒、薄紙、塗工紙（コート紙やアート紙等）、トレーシングペーパ等が含まれる。

定着部４には、用紙Ｐに画像を定着する定着装置２１が配置されている。定着装置２１は、ヒータ等の加熱源によって加熱される定着部材としての定着ローラ２２と、定着ローラ２２に対して所定の圧力で接触して定着ニップを形成する加圧部材としての加圧ローラ２３等で構成される。

記録媒体排出部５には、定着装置２１から送り出された用紙Ｐを装置外に排出する記録媒体排出手段としての排紙ローラ２４と、排紙ローラ２４によって排出された用紙Ｐを載置する記録媒体載置部としての排紙トレイ２５とが配置されている。

また、画像形成装置には、上述の各構成要素に加え、画像形成に用いられる粉体であるトナー（現像剤）を収容する粉体収容容器としての複数のトナーカートリッジ２６が装着されている。各トナーカートリッジ２６は、対応する現像装置９内のトナーと同じ色のトナーが収容されており、現像装置９内のトナーが所定量を下回ると、トナーカートリッジ２６からトナーが補給される。さらに、プリンタには、トナーカートリッジ２６とは別の粉体収容容器として、廃トナー収容容器２７が装着されている。この廃トナー収容容器２７には、ベルトクリーニング装置１７あるいは感光体クリーニング装置１０によって回収された廃トナーが収容される。

続いて、図１を参照して、本実施形態に係る画像形成装置の基本的動作について説明する。作像動作が開始されると、各感光体７が回転駆動され、帯電ローラ８によって各感光体７の表面が所定の極性に一様に帯電される。次いで、読取装置又はコンピュータ等からの画像情報に基づき、露光装置１１が各感光体７の帯電面にレーザ光を照射し、潜像（静電潜像）を形成する。このとき、各感光体７上に形成される潜像は所望のフルカラー画像をイエロー、マゼンタ、シアン及びブラックの色情報に分解した単色の画像情報に基づく潜像である。そして、感光体７上に形成された潜像に対して、各現像装置９からトナーが供給されることにより、潜像はトナー像（可視画像）として現像される。

各感光体７上のトナー像は、周回走行する中間転写ベルト１２上に順次重ね合せて転写される。詳しくは、感光体７上の画像が一次転写ニップの位置に達すると、一次転写ローラ１３に所定の電圧が印加されて形成された転写電界によって感光体７上のトナー像が中間転写ベルト１２上に順次転写される。かくして中間転写ベルト１２はその表面にフルカラーのトナー像を担持することになる。なお、中間転写ベルト１２に転写しきれなかった各感光体７上のトナーは、感光体クリーニング装置１０によって除去される。

また、作像動作が開始されると、給紙ローラ１９が回転して、給紙カセット１８から用紙Ｐが給送される。給送された用紙Ｐは、タイミングローラ２０によって搬送が一旦停止される。その後、所定のタイミングでタイミングローラ２０の回転駆動が開始され、中間転写ベルト１２上のトナー像が二次転写ニップに達するタイミングに合わせて、用紙Ｐが二次転写ニップへ搬送される。

用紙Ｐが二次転写ニップに搬送された際、二次転写ローラ１４には所定の電圧が印加されており、これにより、二次転写ニップに転写電界が形成されている。そして、この二次転写ニップに形成された転写電界によって、中間転写ベルト１２上のトナー像が用紙Ｐに一括して転写される。また、このとき、中間転写ベルト１２上に残ったトナーはベルトクリーニング装置１７によって除去される。

その後、用紙Ｐは定着装置２１へと搬送され、定着ローラ２２と加圧ローラ２３によってトナー像が加熱されつつ加圧されて用紙Ｐに定着される。そして、用紙Ｐは排紙ローラ２４によって装置外に排出され、排紙トレイ２５上に載置される。

以上の説明は、フルカラー画像を形成するときの画像形成動作であるが、４つのプロセスユニット６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｂｋのいずれか１つを使用して単色画像を形成したり、２つ又は３つのプロセスユニットを使用して、２色又は３色の画像を形成したりすることも可能である。

また、図１に示すように、本実施形態に係る画像形成装置は、装置本体（画像形成装置本体）１００の上部を開閉するためのカバー部材１０１を備える。カバー部材１０１は、装置本体１００に設けられた回動軸１０３を中心に上下に回動可能となっている。

図２は、カバー部材１０１を上方に回動させて開いた状態、図３は、カバー部材１０１に加えて、容器保持部材１０２も上方に回動させた状態を示す。図２に示すように、カバー部材１０１を開いた状態にすると、装置本体１００の上部が開放されるため、その開放された箇所を通して各トナーカートリッジ２６を容器保持部材１０２から上方へ取り外し可能な状態となる。

さらに、図３に示すように、容器保持部材１０２を水平状に配置された基本姿勢から上方へ回動させると、容器保持部材１０２と一緒に各トナーカートリッジ２６がプロセスユニット６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｂｋの上方から退避（離間）した退避位置に配置される。また、容器保持部材１０２の下面には露光装置１１が取り付けられており、容器保持部材１０２の回動に伴って、各露光装置１１もプロセスユニット６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｂｋの上方から退避する。このように、容器保持部材１０２を、上方へ回動させた退避姿勢にすることで、プロセスユニット６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｂｋをトナーカートリッジ２６や露光装置１１と干渉せずに装置本体１００の上部に形成された開放箇所から取り外すことが可能となる。すなわち、プロセスユニット６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｂｋは、プロセスカートリッジとして構成される。

（トナーカートリッジ及び現像装置）
次いで、トナーカートリッジ２６及び現像装置９について説明する。なお、トナーカートリッジ２６及び現像装置９に関する下記の説明で、トナーカートリッジ２６又は現像装置９に対する上下方向は、これらが装置本体１００に装着された状態での上下方向をいう。特に、トナーカートリッジ２６に関して、「装置本体に装着された状態」とは、容器保持部材１０２が水平状に配置された基本姿勢でトナーカートリッジ２６が装着された状態のことを意味する。

図４は、トナーカートリッジ２６及び現像装置９の概略断面図である。図４に示すように、トナーカートリッジ２６は、現像剤としてのトナーを収容する現像剤収容部（粉体収容部）５１が内部に形成された容器本体５０を具備する。容器本体５０には、現像剤収容部５１内のトナーを外部へ排出するための開口部である排出口５２と、現像剤収容部５１内のトナーを排出口５２へ搬送する搬送部材としての搬送スクリュー５３と、現像剤収容部５１内の現像剤を撹拌する撹拌部材としてのアジテータ５４等が設けられている。

搬送スクリュー５３は、回転軸５３０の外周に、螺旋状の羽根５３１を設けて構成されている。一方、アジテータ５４は、搬送スクリュー５３の回転軸５３０と平行に配置された回転軸５４０に、ＰＥＴフィルム等の可撓性を有する材料から成る平面状の羽根５４１を設けて構成されている。図４に示す実施形態のように、現像剤収容部５１の底面５０１を、羽根５４１の回転軌道に沿った円弧状に形成することで、羽根５４１によって移動されずに現像剤収容部５１内に残ってしまうトナー量を減らすことができる。

また、トナーカートリッジ２６が装着される容器保持部材１０２の底部１１１には、貫通孔１１６が形成されている。この貫通孔１１６は、トナーカートリッジ２６の下部に設けられた排出口５２と、現像装置９の上部に設けられた補給口３９とを連通するように接続するものである。すなわち、図４に示すように、トナーカートリッジ２６を容器保持部材１０２に装着し、現像装置９の上方に配置することで、トナーカートリッジ２６の排出口５２が貫通孔１１６を介して現像装置９の補給口３９と連通するように接続される。この状態で、トナーカートリッジ２６から現像装置９へトナーを補給可能となる。

現像装置９は、トナーを収容する粉体収容容器としての現像容器４０と、トナー（現像剤）を担持する現像剤担持体としての現像ローラ４１と、現像ローラ４１にトナー（現像剤）を供給する現像剤供給部材としての供給ローラ４２と、現像ローラ４１上に担持されたトナー量（現像剤量）を規制する規制部材としての現像ブレード４３と、トナーを搬送する搬送部材としての２つの搬送スクリュー４４，４５と、２つの導光部材４６，４７とを有する。

現像容器４０内のトナーが収容される空間（粉体収容部）は、連通口４９ａ，４９ｂを有する隔壁４８によって、上側収容部である第１の領域Ｅ１と、下側収容部である第２の領域Ｅ２とに区画されている。連通口４９ａ，４９ｂは、隔壁４８の両端部（図４の紙面に直交する方向の手前側と奥側）にそれぞれ設けられており、これらの連通口４９ａ，４９ｂを介して第１の領域Ｅ１と第２の領域Ｅ２とが互いに連通している。

第１の領域Ｅ１には、２つの導光部材４６，４７、及び一方の搬送スクリュー４４が配置され、第２の領域Ｅ２には、現像ローラ４１、供給ローラ４２、現像ブレード４３、及び他方の搬送スクリュー４５が配置されている。２つの搬送スクリュー４４，４５は、それぞれ回転軸４４０，４５０の外周に螺旋状の羽根４４１，４５１が設けられたものであり、第１の領域Ｅ１及び第２の領域Ｅ２を搬送路として互いに反対方向にトナーを搬送するように構成されている。

各搬送スクリュー４４，４５によって互いに反対方向に搬送されるトナーは、各領域Ｅ１，Ｅ２の搬送方向下流端まで搬送されると、隔壁４８の両端部に形成された各連通口４９ａ，４９ｂを通って、他方の領域内（領域Ｅ１から領域Ｅ２、又は領域Ｅ２から領域Ｅ１）に送り込まれる。このため、トナーは第１の領域Ｅ１と第２の領域Ｅ２との間で循環するように搬送される。これにより、トナーカートリッジ２６から補給された新しいトナーと現像容器４０内のトナーとが混ざり合うので、トナーの状態（トナー中の新しいトナーの割合）が均一となり、色ムラや地汚れ等の不具合の発生が防止される。

現像ローラ４１は、例えば、金属製の芯金と、その芯金の外周に配置された導電性ゴムで構成される。導電性ゴムとしては、例えば、導電性ウレタンゴムやシリコーンゴム等を使用可能である。現像ローラ４１は、図４において反時計回りの方向に回転し、表面に保持した現像剤を現像ブレード４３及び感光体７との対向位置へと搬送する。

供給ローラ４２には、一般に、スポンジローラなどが用いられる。スポンジローラとしては、金属製の芯金の外周に、カーボンを混合して半導電化させた発泡ポリウレタンを付着したものが適当である。供給ローラ４２は、現像ローラ４１に対して当接しており、両ローラが当接して形成されるニップ部は、通常約１ｍｍ〜３ｍｍ程度に設定される。

上記現像ブレード４３は、例えば、厚さ０．１ｍｍ程度のＳＵＳなどの金属板で構成される。現像ブレード４３は、その先端側で現像ローラ４１の表面に当接している。現像ブレード４３による現像ローラ４１上のトナー量の制御は、現像特性を安定させ良好な画質を得るために非常に重要なパラメータである。そのため、通常の製品においては現像ローラ４１に対する現像ブレード４３の当接圧は２０〜６０Ｎ／ｍ程度、ニップ部の位置は現像ブレード４３の先端から０．５±０．５ｍｍ程度に厳しく管理されている。また、これらのパラメータは、使用するトナー、現像ローラ４１、供給ローラ４２などの特性に合わせて適宜決定される。

現像装置９における現像動作について説明する。作像動作開始の指示があり、現像ローラ４１と供給ローラ４２の回転が開始されると、供給ローラ４２によって現像ローラ４１の表面にトナーが供給される。本実施形態では、供給ローラ４２が現像ローラ４１に対してカウンター方向（図４において反時計回り）に回転することで、現像容器４０内のトナーを現像ローラ４１の表層まで効率よく供給できるようにしている。さらに、現像ローラ４１と供給ローラ４２の回転数比を１に設定することで、良好なトナー供給機能を確保することが可能である。

現像ローラ４１上に担持されたトナーは、現像ローラ４１と現像ブレード４３とのニップ部を通過することにより、トナー層の厚さが規制されると同時に摩擦荷電させられる。そして、現像ローラ４１上のトナーが感光体７との対向位置（現像領域）に搬送されると、トナーが感光体７上の静電潜像へ静電的に転移してトナー像が形成される。

次に、現像装置９へのトナー補給動作について説明する。現像装置９へのトナーの補給は、現像容器４０内のトナー量が所定の基準値以下となった場合に行われる。具体的に、トナー量が基準値以下であるか否かは、第１の領域Ｅ１に配置された２つの導光部材４６，４７の先端部間で光が透過するか否かに基づいて判定される。現像容器４０内のトナー量が基準値以上である場合、各導光部材４６，４７の先端部間にトナーが介在し、一方の導光部材から他方の導光部材に光が透過しない。一方、トナー量が基準値以下となると、各導光部材４６，４７の先端部間にトナーが介在しなくなるため、一方の導光部材から他方の導光部材に光が透過するようになる。この光の透過を検知することで、トナーを補給すべきタイミングを把握する。

トナーを補給すべきタイミングであると判定された場合は、トナーカートリッジ２６内の搬送スクリュー５３が回転を開始し、トナーが排出口５２へ向かって搬送される。そして、トナーは排出口５２から貫通孔１１６及び補給口３９を介して現像容器４０内に補給される。また、トナー補給時にアジテータ５４が回転することで、トナーカートリッジ２６内のトナーが撹拌されると共に、搬送スクリュー５３の回転領域にトナーが移送される。その後、現像容器４０内のトナー量が、トナー補給によって所定の基準値よりも多くなると、搬送スクリュー５３とアジテータ５４の回転駆動が停止してトナー補給動作を終了する。

（現像装置）
以下、本実施形態に係る現像装置の要部について説明する。本実施形態に係る現像装置は、現像剤（トナー）を担持する現像剤担持体（現像ローラ４１）と、現像剤担持体の所定範囲に対向する位置に設けられて、現像剤担持体に担持される現像剤量を規制する規制部材（現像ブレード４３）と、現像剤担持体の端部側の所定範囲に対向する位置に設けられて、現像剤担持体の長手方向端部からの現像剤漏れを防止する端部シール部材（端部シール部材５５）と、現像剤担持体の端部において、現像剤担持体の周方向に被覆される端部摩擦低減部材（端部摩擦低減部材５７）と、を有し、端部摩擦低減部材は、該端部摩擦低減部材の幅方向の全域において、該端部摩擦低減部材の貼付け終了部（貼付け終了部５９）を含む所定範囲が、貼付け開始部（貼付け開始部５８）を含む所定範囲上に貼付けられた重複部（重複部６０）を有するとともに、貼付け開始部は、貼付け終了部よりも、現像剤担持体の回転方向において下流側にあるものである。なお、括弧内は実施形態での符号、適用例を示す。

図５は現像装置９の長手方向である現像ローラ４１の幅方向の端部での断面図である。なお、図５では、現像装置９の現像容器４０内の各部の図示は省略している。現像装置９には、現像ローラ４１の長手方向端部からのトナー漏れを防ぐための端部シール部材５５が取り付けられている。また、現像ローラ４１の長手方向の全域には入口シール５６が設けられている。端部シール部材５５と入口シール５６により、現像装置９の下側収容部（第２の領域Ｅ２）からのトナー漏れを防止する構成となっている。

現像ローラ４１の長手方向端部からのトナー漏れについては、端部シール部材５５によるシール圧が高いほどシール性が向上する一方で、過剰なシール圧を与えてしまうと、現像ローラ４１と端部シール部材５５との摩擦による現像ローラ４１の端部の摩耗が生じたり、摩擦による発熱によりトナーが溶融し、現像ローラ４１と現像ブレード４３、端部シール部材５５の摺動箇所で固着することで、現像ローラ４１と現像ブレード４３のニップ部に隙間ができ、トナー漏れが発生したりしてしまう。

このため、端部シール部材５５を２層構成として、現像ローラ４１と摺動する側の層（第１層５５ａとする）については、摺動性の良い、例えば、フェルト材などの材料とし、下側収容部側の層（第２層５５ｂとする）については、シール圧を調整するのに適した、例えば、スポンジ材などの材料とすることが好ましい。

しかしながら、近年、省エネ化の要求の高まりに応じて、トナーの溶融温度を低く設定するようになってきており、端部シール部材５５による摺動性の確保のみでは、対策として不十分となってきている。

そこで、本実施形態に係る現像装置９では、現像ローラ４１の端部側の表層に超高分子ポリエチレン等の摩擦係数が小さく、かつ耐摩耗性に優れた端部摩擦低減部材５７を設け、現像ローラ４１の端部の摩耗および、現像ローラ４１と現像ブレード４３、端部シール部材５５のニップ部での摩擦熱によるトナー固着を防止している。

（端部摩擦低減部材）
以下、現像ローラ４１に設けられる端部摩擦低減部材５７の詳細について説明する。図６は、現像装置９の端部の正面図であって、現像ローラ４１、現像ブレード４３、端部シール部材５５、および端部摩擦低減部材５７の説明図である。図６（Ａ），（Ｂ）は、端部摩擦低減部材５７の貼付け開始端である貼付け開始部５８、および貼付け終了端である貼付け終了部５９の形態が異なる例を示している。

端部摩擦低減部材５７は、現像ローラ４１の胴部の両端部において、現像ローラ４１の周方向に被覆されて、現像ブレード４３および端部シール部材５５との摩擦を低減する部材である。なお、符号４１ａは現像ローラ４１の回転軸を示し、矢印は現像ローラ４１の回転方向を示している。ここで、端部摩擦低減部材５７は、その幅方向において、現像ローラ４１の端部側の端部に加え、中央側の端部が端部シール部材５５の領域内（すなわちトナーの少ない領域）に配置されることが好ましい。

端部摩擦低減部材５７の材料が、現像ローラ４１の表層にコーティングすることが困難な場合、端部摩擦低減部材５７は両面テープ等を介して現像ローラ４１の表層に貼付される。端部摩擦低減部材５７の材料としては、例えば、超高分子量ポリエチレンテープを用いることができる。このとき、両面テープ等と現像ローラ４１の接着面に、トナーが侵入してしまうことで、現像ローラ４１の表層から端部摩擦低減部材５７が剥がれてしまうおそれがある。このため、トナーの少ない領域である端部シール部材５５の形成範囲内に端部摩擦低減部材５７の現像ローラ４１の中央側の端部を配置することが好ましい。

また、端部摩擦低減部材５７は、その幅方向において、現像ローラ４１の端部側が現像ブレード４３の端部よりも外側に配置される。これは、現像ローラ４１での端部の摩耗およびトナー固着は、現像ローラ４１と現像ブレード４３、端部シール部材５５が摺動する領域（領域Ａで示す）で顕著に発生するため、この領域Ａを確実に被覆するため、現像ブレード４３の形成範囲外に配置することが好ましい。

また、本実施形態の端部摩擦低減部材５７は、図６および図７に示すように、端部摩擦低減部材５７の幅方向の全域において、端部摩擦低減部材５７の貼付け終了部５９を含む所定範囲が、貼付け開始部５８を含む所定範囲上に貼付けられた重複部６０を有するとともに、貼付け開始部５８は、貼付け終了部５９よりも、現像ローラ４１の回転方向において下流側にあるものである。

図６（Ａ）は、端部摩擦低減部材５７の貼付け開始部５８および貼付け終了部５９の形状を、現像ローラ４１の周方向において、端部摩擦低減部材５７の幅方向の端部側から中央側に亘って同じ位置に設定してストレート形状としている。端部摩擦低減部材５７の一部を重複させて、重ね合わせたときの重複部６０は矩形形状となる。

また、図６（Ｂ）は、端部摩擦低減部材５７の貼付け開始部５８の形状を、現像ローラ４１の長手方向で端部側を中央側より周方向で長い設定として傾斜した形状とし、貼付け終了部５９の形状を、現像ローラ４１の長手方向で端部側を中央側より長い設定として傾斜した形状としている。端部摩擦低減部材５７の一部を重複させて、重ね合わせたときの重複部６０は、図示される台形形状または三角形状となる。

このとき現像ローラ４１の回転方向は、図６の矢印に示す方向である。現像ローラ４１の回転方向と、端部摩擦低減部材５７の貼付け開始部５８および貼付け終了部５９の位置について、図７を参照して説明する。

図７は、現像ローラ４１の回転方向と、端部摩擦低減部材５７の貼付け開始部５８および貼付け終了部５９と、の位置関係についての説明図である。

図７に示すように、貼付け開始部５８が貼付け終了部５９よりも、現像ローラ４１の回転方向において下流側となるように、貼付け開始部５８上に貼付け終了部５９および重複部６０を配置する。これにより、現像ローラ４１の現像ブレード４３の当接位置において、現像ローラ４１と端部摩擦低減部材５７との間に現像ブレード４３が潜り込むことを防止して、現像ブレード４３の潜り込みによる端部摩擦低減部材５７の剥がれを防止することができる。なお、現像ローラ４１の回転方向に対して、貼付け開始部５８と貼付け終了部５９との位置関係が逆の場合、貼付け終了部５９から現像ブレード４３の潜り込みが生じる可能性がある。

例えば、図６（Ａ）に示すような端部摩擦低減部材５７の形状として、重複部６０を形成することで、現像ブレード４３の潜り込みによる剥離を防止することができる。また、図６（Ａ）の例では、貼付け開始部５８の長手方向中央側は重複部６０となっており、現像剤から近い中央側の貼付け開始部５８のエッジからの現像剤の侵入を抑制することができる形状となっている。

また、例えば、図６（Ｂ）に示すような端部摩擦低減部材５７の形状として、重複部６０を形成することで、現像ブレード４３の潜り込みによる剥離を防止することができる。また、図６（Ｂ）の例では、貼付け開始部５８の長手方向中央側は重複部６０となっており、現像剤から近い中央側の貼付け開始部５８のエッジからの現像剤の侵入を抑制することができる形状となっているとともに、重複部６０を台形形状としているので、現像ローラ４１が回転した際に、現像ブレード４３が端部摩擦低減部材５７を通過する際は、（１）一重部（重複部６０以外の領域をいう）、（２）一重部＋重複部６０、（３）重複部６０、（４）一重部＋重複部６０、（５）一重部のように、段差が段階的に変化することとなるので、端部からの現像剤吹き出しに対しても有利な構成となっている。

なお、貼付け開始部５８および貼付け終了部５９の形状は、重ね合わせたときの重複部６０が端部摩擦低減部材５７の幅方向に亘り形成されるものであれば、図６（Ａ），（Ｂ）に示す形状に限られるものではない。例えば、貼付け開始部５８および貼付け終了部５９の一方または双方が、図６（Ａ）のようなストレート形状でなくても、山形の形状や波打った形状等であっても良い。また、図６（Ｂ）のように貼付け開始部５８および貼付け終了部５９が共に傾斜した形状でなくとも、いずれか一方が傾斜した形状、他方がストレート形状等の他の形状であっても良い。また、図６（Ｂ）とは逆方向に傾斜した形状であってもよい。

また、いずれの形状についても、現像ローラ４１へ端部摩擦低減部材５７を貼付する際には、Ｒ加工や面取り加工等を施す必要が生じる可能性もあるが、これらの加工を施したとしても上述の効果を維持することが可能である。

次いで、本実施形態に係る現像装置９との対比のために、重複部６０を設けずに貼付した端部摩擦低減部材５７の例について、図８および図９を参照して説明する。

図８（Ａ）は、端部摩擦低減部材５７の貼付け開始部５８および貼付け終了部５９の形状を、現像ローラ４１の周方向において、端部摩擦低減部材５７の幅方向の端部側から中央側に亘って同じ位置に設定してストレート形状としているが、端部摩擦低減部材５７は重ね合わせず重複部６０は形成されない。このため、現像ローラ４１の周方向において隙間部６１を有している。

また、図８（Ｂ）は、端部摩擦低減部材５７の貼付け開始部５８の形状を、現像ローラ４１の長手方向で端部側を中央側より周方向で長い設定として傾斜した形状とし、貼付け終了部５９の形状を、現像ローラ４１の長手方向で中央側を端部側より長い設定として貼付け開始部５８とは逆に傾斜した形状としているが、端部摩擦低減部材５７は重ね合わせず重複部６０は形成されない。このため、現像ローラ４１の周方向において隙間部６１を有する設定となっている。

図８（Ａ），（Ｂ）のいずれの形状についても、貼付け開始部５８と貼付け終了部５９が二重になっておらず、隙間部６１が形成されているため、現像ブレード４３の潜り込みによる剥離が生じる可能性がある。また、貼付け開始部５８と貼付け終了部５９のエッジがそれぞれ現像剤と接してしまうリスクが存在するため、現像剤の侵入による接着力の低下が重複部６０を有する本実施形態に係る構成（図６、図７）より生じやすく、より剥離が生じやすい。

また、図８（Ｃ）は、端部摩擦低減部材５７の貼付け開始部５８の形状を、現像ローラ４１の長手方向で端部側を中央側より周方向で長い設定として傾斜した形状とし、貼付け終了部５９の形状を、現像ローラ４１の周方向において、端部側から中央側に亘って同じ位置に設定してストレート形状としている。貼付け終了部５９のストレート形状が貼付け開始部５８の傾斜した形状の途中にくることで、端部側に重複部６０を形成しているため、現像ブレード４３の潜り込みによる剥離を一部防止することができるが、中央側には隙間部６１を有しており、現像ブレード４３の潜り込みが生じる可能性がある。また、本実施形態に係る構成（図６、図７）と比較して、貼付け開始部５８が貼付け終了部５９で覆われない部分があるため、現像剤と貼付け開始部５８のエッジが部分的に接することとなり、貼付け開始部５８のエッジから現像剤が侵入しやすい形状となっている。

以上説明したように、本実施形態に係る現像装置９では、現像ローラ４１の端部に端部摩擦低減部材５７を貼付する際に、端部摩擦低減部材５７の全幅で二重になる重複部６０を形成するとともに、貼付け開始部５８が貼付け終了部５９よりも、現像ローラ４１の回転方向において下流側となるようにしている。端部摩擦低減部材５７を二重に重ねない場合、貼付け開始部５８と貼付け終了部５９に現像剤が入り込み、徐々に現像剤が周方向及び幅方向へ侵入していき剥離する傾向があるが、貼付け終了部５９を端部摩擦低減部材５７の全幅に対して、既に貼り付けられている貼付け開始部５８上に重ねて貼付けを終えることで、現像ローラ４１の端部と端部摩擦低減部材５７の接着層との界面への現像剤侵入を防止でき、剥離しにくくすることができる。

よって、現像ローラ４１の走行距離が増えても、端部摩擦低減部材５７の剥離を防止することができ、現像ローラ４１の両端における摩擦熱の発生を抑制する機能を長期にわたり維持することができる。

尚、上述の実施形態は本発明の好適な実施の例ではあるがこれに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。

例えば、上記実施形態では、本発明に係る画像形成装置の一例として、図１に示すカラーレーザープリンタを例に説明したが、これに限らず、モノクロプリンタ、複写機、ファクシミリ、画像形成部に原稿読取部などを備えた複合機（ＭＦＰ）なども本発明を適用できる画像形成装置であることは言うまでもない。

ここまで説明した端部摩擦低減部材５７の形状毎に、画像形成装置で印刷動作を実行し、現像ローラ４１の走行距離による剥がれ程度について検証を行った。図６（Ａ）に示した形状の端部摩擦低減部材５７とした現像ローラ４１を実施例１、図６（Ｂ）に示した形状の端部摩擦低減部材５７とした現像ローラ４１を実施例２、図８（Ｂ）に示した形状の端部摩擦低減部材５７とした現像ローラ４１を比較例１、図８（Ｃ）に示した形状の端部摩擦低減部材５７とした現像ローラ４１を比較例２、とする。

本実施例では、図９に示すように、現像ローラ４１の走行距離による剥がれ程度に応じて剥がれランク（１〜５）を設けて、端部摩擦低減部材５７の形状毎の耐久による剥がれランクを検証した。図１０は、端部摩擦低減部材５７の形状毎の現像ローラ４１の走行距離による剥がれランクの検証結果を示すグラフである。

一般に、端部摩擦低減部材５７は、現像ローラ４１と端部摩擦低減部材５７の中央側の接着界面から現像剤が侵入し、周方向に現像剤が侵入し続け、徐々に幅方向にも進展していくことにより、現像ローラ４１から剥がれる。

いずれも端部摩擦低減部材５７として、材質を超高分子量ポリエチレンテープ（株式会社槌屋製：３０５０Ｗ−ＳＰ）、厚み０.０５ｍｍのものを用いた。また、その他の条件として実験環境は温度２９℃、相対湿度６０％とし、剥離に対して影響を及ぼすと考えられる影響に対して、ユニットの公差上限以上の設定として、端部摩擦低減部材５７が剥離し易い条件を以下のように設定した。現像ブレード４３の現像ローラ４１に対する規制圧は５０Ｎ／ｍ、端部シール部材５５の現像ローラ４１に対するシール圧は１.５Ｎ／ｃｍ^２とし、現像剤が端部摩擦低減部材５７の中央側に近いほど、現像剤に接するリスクが大きくなるため、端部摩擦低減部材５７の中央側と端部シール部材５５の中央側の距離を０.５ｍｍとなるよう設定した。

検証の結果、図１０に示されるように、実施例１では走行距離１２ｋｍまでランク４、実施例２では走行距離１２ｋｍまでランク２となり、双方ともにランク２以上であり、現像剤は接着界面に侵入するものの、１２ｋｍ時点まで端部摩擦低減部材５７の剥離は生じていない。

一方、比較例１では走行距離２．２ｋｍ、比較例２では走行距離４．６ｋｍで端部摩擦低減部材５７が現像ローラ４１から完全に剥離してしまった。なお、比較例２の形状にて、実験環境を温度２３℃、相対湿度５０％とし、他の設定はユニットの公差中心条件として、現像ブレード４３の現像ローラ４１に対する規制圧を３５Ｎ／ｍ、端部シール部材５５の現像ローラ４１に対するシール圧を１.２Ｎ／ｃｍ^２とし、端部摩擦低減部材５７の中央側と端部シール部材５５の中央側の距離を１.５ｍｍとなるよう設定した場合は１１.２kmで剥離した。

本実施例により、端部摩擦低減部材５７を全幅で二重に重ね合わせることにより、端部摩擦低減部材５７が剥がれにくくなり、現像ローラ４１の両端における摩擦熱の発生を抑制する機能を長期にわたり維持することが可能となることを確認した。

１ 画像形成部
２ 転写部
３ 記録媒体供給部
４ 定着部
５ 記録媒体排出部
６Ｙ，６Ｍ，６Ｃ，６Ｂｋ プロセスユニット
７ 感光体
８ 帯電ローラ
９ 現像装置
１０ 感光体クリーニング装置
１１ 露光装置
１２ 中間転写ベルト
１３ 一次転写ローラ
１４ 二次転写ローラ
１５ 駆動ローラ
１６ 従動ローラ
１７ ベルトクリーニング装置
１８ 給紙カセット
１９ 給紙ローラ
２０ タイミングローラ
２１ 定着装置
２２ 定着ローラ
２３ 加圧ローラ
２４ 排紙ローラ
２５ 排紙トレイ
２６ トナーカートリッジ
２７ 廃トナー収容容器
３９ 補給口
４０ 現像容器
４１ 現像ローラ（現像剤担持体）
４２ 供給ローラ
４３ 現像ブレード（規制部材）
４４，４５ 搬送スクリュー
４４０，４５０ 回転軸
４４１，４５１ 羽根
４６，４７ 導光部材
４８ 隔壁
４９ａ，４９ｂ 連通口
５０ 容器本体
５０１ 底面
５１ 現像剤収容部（粉体収容部）
５２ 排出口
５３ 搬送スクリュー
５３０ 回転軸
５３１ 羽根
５４ アジテータ
５４０ 回転軸
５４１ 羽根
５５ 端部シール部材
５６ 入口シール
５７ 端部摩擦低減部材
５８ 貼付け開始部
５９ 貼付け終了部
６０ 重複部
６１ 隙間部
１００ 画像形成装置本体
１０１ カバー部材
１０２ 容器保持部材
１０３ 回動軸
１１１ 底部
１１６ 貫通孔
Ｅ１ 第１の領域
Ｅ２ 第２の領域

特開２０１４−１３４７１３号公報

Claims (6)

1. 現像剤を担持する現像剤担持体と、
   前記現像剤担持体の所定範囲に対向する位置に設けられて、前記現像剤担持体に担持される現像剤量を規制する規制部材と、
   前記現像剤担持体の端部側の所定範囲に対向する位置に設けられて、前記現像剤担持体の長手方向端部からの現像剤漏れを防止する端部シール部材と、
   前記現像剤担持体の端部において、前記現像剤担持体の周方向に被覆される端部摩擦低減部材と、を有し、
   前記端部摩擦低減部材は、
   該端部摩擦低減部材の幅方向の全域において、
   該端部摩擦低減部材の貼付け終了部を含む所定範囲が、貼付け開始部を含む所定範囲上に貼付けられた重複部を有するとともに、
   前記貼付け開始部は、前記貼付け終了部よりも、前記現像剤担持体の回転方向において下流側であって、かつ、前記現像剤担持体の回転方向において前記現像剤担持体の端部側での位置が中央側での位置よりも下流側にあり、
   前記貼付け終了部は、前記現像剤担持体の回転方向において、前記現像剤担持体の中央側での位置が端部側での位置よりも下流側にあることを特徴とする現像装置。
2. 前記現像剤担持体の長手方向において、
   前記端部摩擦低減部材の前記現像剤担持体の中央側は、前記端部シール部材の形成範囲内に設けられることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
3. 前記現像剤担持体の長手方向において、
   前記端部摩擦低減部材の前記現像剤担持体の端部側は、前記規制部材の形成範囲外に設けられることを特徴とする請求項１又は２のいずれかに記載の現像装置。
4. 前記端部摩擦低減部材は、超高分子量ポリエチレンであることを特徴とする請求項１から３までのいずれかに記載の現像装置。
5. 請求項１から４までのいずれかに記載の現像装置を備えることを特徴とするプロセスカートリッジ。
6. 請求項１から４までのいずれかに記載の現像装置を備えることを特徴とする画像形成装置。

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