JPH08314263A - 画像形成装置の現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【構成】 非磁性一成分現像剤を用いるプリンタ等の画
像形成装置に備えられる。トナー２４を感光体ドラムに
供給する現像ローラ２２と、この現像ローラ２２に非接
触に設けられ、現像ローラ２２にトナー２４を搬送供給
するためのトナー供給ローラ２３とが現像槽４９に設け
られる。トナー供給ローラ２３は、略正三角柱にて形成
され、かつ各側面が断面トロコイドの内包絡線となるよ
うに円弧状に突出して形成されている。 【効果】 トナー供給ローラ２３及び現像ローラ２２に
よるトナー２４の搬送を安定させることにより、画質の
向上を図ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、非磁性一成分現像剤を
用いて現像して画像形成する例えば電子写真複写機、レ
ーザプリンタ及びＦＡＸ等の画像形成装置に備えられ、
現像剤を感光体に供給するための現像ローラと、この現
像ローラに非接触に設けられて現像ローラに現像剤を搬
送供給するための現像剤供給ローラとを現像槽に有する
画像形成装置の現像装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来から、非磁性一成分現像剤を用いて
電子写真方式で画像を形成する画像形成装置としての例
えばプリンタにおいては、感光体ドラムにおける静電潜
像にトナーを供給するための現像器が設けられている。

【０００３】この種の現像器には、例えば、特開平２−
１０１４８５号公報に開示されたものがある。この公報
に記載された現像器１００は、図１２に示すように、回
転しながら外周部に付着したトナーを感光体ドラム１０
１に供給するスリーブ１０２と、このスリーブ１０２の
近傍に非接触状態に設けられ、外周に凹部を形成したト
ナー供給ローラ１０３と、このトナー供給ローラ１０３
における上記外周凹部１０４のトナーを掻き出す掻き出
し部材１０５等とを有している。そして、現像器１００
内のトナー１０６は、トナー供給ローラ１０３の回転に
よって外周凹部１０４に充填され、掻き出し部材１０５
にて掻き出されてトナー供給室１０７に収容される。上
記のトナー供給室１０７に収容されたトナー１０６は、
スリーブ１０２に付着し、スリーブ１０２の回転によっ
て感光体ドラム１０１との付着部１０８にて感光体ドラ
ム１０１に付着される。

【０００４】また、同公報には、外周に凹部を形成した
他のトナー供給ローラとして、図１３に示すように、ト
ナー供給ローラ１２０の表面がスポンジ１２１にて形成
されたものや、図１４に示すように、トナー供給ローラ
１３０の表面がブラシ１３１にて形成されたものが開示
されており、いずれも掻き出し部材１０５にてトナー供
給ローラ１０３・１２０・１３０の表面のトナー１０６
を掻き出すようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の画像形成装置の現像装置において、図１２に示すト
ナー供給ローラ１０３では、掻き出し部材１０５が外周
凹部１０４のトナー１０６を掻き出す時とトナー供給ロ
ーラ１０３の凸部のトナー１０６を掻き出す時とでは、
トナー供給ローラ１０３にトルク変動を生じがちとな
る。すなわち、凸部を掻き出すときには、トナー供給ロ
ーラ１０３に加わる負荷が大きくなり、外周凹部１０４
の場合には、トナー供給ローラ１０３に加わる負荷が小
さくなる。

【０００６】この結果、このトルク変動がトナー供給ロ
ーラ１０３を駆動するモータの回転に駆動変動等の悪影
響を及ぼし、画質ムラを生じさせるという問題点を有し
ている。

【０００７】また、図１３に示すトナー供給ローラ１２
０では、スポンジ１２１に詰まったトナー１０６を掻き
出す際に、掻き出し部材１０５をスポンジ１２１に食い
込ませる必要があり、やはりトナー供給ローラ１２０の
トルクが増大する。また、スポンジローラは、樹脂にて
形成したローラに比較するとコストアップになる。

【０００８】さらに、スポンジ１２１から掻き出したト
ナー１０６が再度直ちにスポンジ１２１に詰まるおそれ
があり、トナー１０６の搬送力が低下する。

【０００９】一方、図１４に示すブラシ１３１を有する
トナー供給ローラ１３０では、掻き出し部材１０５の食
い込み量を大きくする必要があるので、トナー供給ロー
ラ１３０のトルクが増大する。

【００１０】また、上記スポンジ１２１のトナー供給ロ
ーラ１２０と同様に、ブラシ１３１の中のトナー１０６
を掻き出した後に、再びブラシ１３１の中にトナー１０
６が入り込むので、やはりトナー１０６の搬送力が低下
する。さらに、材料費としてもコスト高となるという問
題点を有している。

【００１１】これらの問題は、小型のプリンタで特に重
要である。すなわち、小型のプリンタにおいては、小型
化やコストダウンのためにトルクの小さい小型モータが
使用されるため、上記のトナー供給ローラ１０３等の構
成では、トルク変動が生じ易く駆動回転ムラとなり、良
質な画像が得られないという問題点を有している。

【００１２】本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされ
たものであって、その目的は、現像剤供給ローラ及び現
像ローラによる現像剤の搬送を安定させることにより、
画質の向上を図り、かつコストダウンを図り得る画像形
成装置の現像装置を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明の画
像形成装置の現像装置は、上記課題を解決するために、
非磁性一成分現像剤を用いる画像形成装置に備えられる
画像形成装置の現像装置において、現像剤を感光体に供
給する現像ローラと、この現像ローラに非接触に設けら
れ、現像ローラに現像剤を搬送供給するための現像剤供
給ローラとが現像槽に設けられると共に、上記現像剤供
給ローラは、略正三角柱にて形成され、かつ各側面が断
面トロコイドの内包絡線となるように円弧状に突出して
形成されていることを特徴としている。

【００１４】請求項２記載の発明の画像形成装置の現像
装置は、上記課題を解決するために、請求項１記載の画
像形成装置の現像装置において、上記現像剤供給ローラ
の表面には、現像剤の搬送性を促すための凹凸が形成さ
れていることを特徴としている。

【００１５】請求項３記載の発明の画像形成装置の現像
装置は、上記課題を解決するために、請求項１記載の画
像形成装置の現像装置において、上記現像剤供給ローラ
の回転半径ｒ_a と現像ローラの半径ｒ_c との間に、 １／５×ｒ_c ≦ｒ_a ≦ ｒ_c となる関係が成立することを特徴としている。

【００１６】請求項４記載の発明の画像形成装置の現像
装置は、上記課題を解決するために、請求項１記載の画
像形成装置の現像装置において、上記現像ローラの周速
Ｓ_aと現像剤供給ローラの周速Ｓ_b との間に、 １．０ ≦Ｓ_b ／Ｓ_a ≦３．０ となる関係が成立することを特徴としている。

【００１７】請求項５記載の発明の画像形成装置の現像
装置は、上記課題を解決するために、請求項１記載の画
像形成装置の現像装置において、上記現像剤供給ローラ
に対向する現像槽の底部壁面が、上記の現像剤供給ロー
ラの回転中心と同じ点を回転中心とする曲率半径ｒ_d の
円弧にて形成されると共に、上記対向内壁面の曲率半径
ｒ_d とトナー供給ローラの回転半径ｒ_a との間に、 ｒ_a ≦ｒ_d ≦ｒ_a ＋３ｍｍ となる関係が成立するように形成されると共に、さら
に、上記現像槽における底部壁面の円弧の長さＬは、 （１／３）×２ｒ_d ×π≦ Ｌ となる関係を有することを特徴としている。

【００１８】

【作用】請求項１の構成によれば、非磁性一成分現像剤
を用いる画像形成装置の現像装置は、現像剤を感光体に
供給する現像ローラと、この現像ローラに非接触に設け
られ、現像ローラに現像剤を搬送供給するための現像剤
供給ローラとを現像槽に備えている。ここで、安定した
画像を得るためには、現像剤供給ローラから現像ローラ
への現像剤の安定した供給及び十分な量の供給が必要で
ある。このことは、磁力を持たない非磁性一成分方式で
は重要である。

【００１９】そのため、本発明では、現像剤供給ローラ
を、略正三角柱にて形成し、かつ各側面が断面トロコイ
ドの内包絡線となるように円弧状に突出して形成してい
る。

【００２０】ここで、現像剤供給ローラを正三角柱にて
形成しているのは、現像剤供給ローラの形状に対して全
体的に対称性をもたせるためである。また、四角柱、五
角柱等の多角柱に形成しないのは、角数が多くなると現
像剤の搬送性が十分でなくなるためである。

【００２１】また、現像剤供給ローラの各側面を円弧状
に突出して形成しているのは、各側面が平らの場合に
は、角部と辺部との相違によって、現像剤の供給にバラ
ツキが生じるためである。さらに、各側面の突出円弧を
断面トロコイドの内包絡線としたのは、現像剤供給ロー
ラが円柱となったのでは、従来例と変わらなくなるため
である。

【００２２】この結果、現像剤供給ローラ及び現像ロー
ラによる現像剤の搬送を安定させることにより、画質の
向上を図ることができる。

【００２３】また、この構成により、小さい小型モータ
の使用が可能となるので、コストダウンを図ることが可
能である。

【００２４】また、請求項２の構成によれば、現像剤供
給ローラの表面には、現像剤の搬送性を促すための凹凸
加工が施されている。これによって、鏡面加工の場合と
比較して、現像剤供給ローラの表面積を増加させ、現像
剤の搬送量を大きくすることができる。

【００２５】また、請求項３の構成によれば、上記現像
剤供給ローラの回転半径ｒ_a と現像ローラの半径ｒ_c と
の間に、 １／５×ｒ_c ≦ｒ_a ≦ ｒ_c となる関係が成立するとき、現像剤供給ローラから現像
ローラへの現像剤の供給が安定して行われる。

【００２６】すなわち、現像剤供給ローラの回転半径ｒ
_a が現像ローラの半径ｒ_c に対して非常に小さい場合に
は、現像剤供給ローラの１回転当たりの現像剤の供給量
は少ないので、現像ローラに十分な現像剤を供給するた
めには、現像剤供給ローラの回転数を大きくする必要が
ある。しかし、現像剤供給ローラの回転数を大きくする
と、現像剤供給ローラによる現像剤への押圧力が大きく
なり、現像剤供給ローラへの現像剤の融着等の問題が発
生する。また、現像剤供給ローラの回転半径ｒ_a が大き
過ぎると、現像剤供給ローラの形状が断面円形ではない
ため、現像ローラへの現像剤の供給が不安定になる。

【００２７】そこで、現像剤供給ローラの回転半径ｒ_a
と現像ローラの半径ｒ_c との間に、上記の関係を成立さ
せることによって、現像剤供給ローラから現像ローラへ
の現像剤の供給を安定して行うことができる。

【００２８】また、請求項４の構成によれば、上記現像
ローラの周速Ｓ_a と現像剤供給ローラの周速Ｓ_b との間
に、 １．０ ≦Ｓ_b ／Ｓ_a ≦３．０ となる関係が成立するとき、現像剤供給ローラから現像
ローラへの現像剤の供給が安定して行われる。

【００２９】すなわち、現像剤供給ローラの周速Ｓ_b が
現像ローラの周速Ｓ_a に対して小さ過ぎる場合には、現
像ローラへの現像剤の供給が追い付かない。また、現像
剤供給ローラの周速Ｓ_b が大き過ぎる場合には、現像剤
供給ローラから現像ローラへ現像剤を供給する速度が、
現像ローラの回転による現像剤の搬送速度よりも相対的
に速くなり、現像剤が安定して供給されない。

【００３０】そこで、上記現像ローラの周速Ｓ_a と現像
剤供給ローラの周速Ｓ_b との間に、上記の関係を成立さ
せることによって、現像剤供給ローラから現像ローラへ
の現像剤の供給を安定して行うことができる。

【００３１】また、請求項５の構成によれば、現像剤供
給ローラに対向する現像槽の底部壁面が、上記の現像剤
供給ローラの回転中心と同じ点を回転中心とする曲率半
径ｒ_d の円弧状に形成することによって、曲率半径ｒ_d
の円弧からなる現像槽の底部壁面と、現像剤供給ローラ
の突出面との間に囲まれた現像剤が過大な圧力を作用さ
れることなく、円滑に搬送される。

【００３２】また、対向内壁面の曲率半径ｒ_d と現像剤
供給ローラの回転半径ｒ_a との間に、 ｒ_a ≦ｒ_d ≦ｒ_a ＋３ｍｍ となる関係が成立するように形成される。すなわち、対
向内壁面の曲率半径ｒ_ｄが現像剤供給ローラの回転半径
ｒ_ａ よりも長すぎると現像剤供給ローラが回転した際
に、現像剤が現像槽の対向内壁面に滞留することにな
る。しかし、本発明の構成によって、これを防止するこ
とができ、現像剤供給ローラにおける現像剤の安定した
搬送性が得られる。

【００３３】さらに、現像槽における底部壁面の円弧の
長さＬを、 （１／３）×２ｒ_d ×π≦ Ｌ となる関係を有するように形成している。ここで、上記
の関係は、円弧の長さＬが曲率半径ｒ_d の円における円
周の長さ（２ｒ_d ×π）の１／３以上であることを示し
ている。

【００３４】すなわち、現像剤供給ローラの形状が三角
柱を基本としているので、現像剤供給ローラにおける１
つの突出する側面が、一定の曲率を持つ底部壁面に完全
に囲まれるためには、円弧の長さＬが曲率半径ｒ_d の円
における円周の長さ（２ｒ_d×π）の１／３以上である
ことが必要となる。

【００３５】そこで、円弧の長さＬを上記の関係を満た
すようにすることによって、現像剤供給ローラから現像
ローラへの現像剤の供給を安定して行うことができる。

【００３６】

【実施例】

〔実施例１〕本発明の一実施例について図１ないし図９
に基づいて説明すれば、以下の通りである。

【００３７】図２に示すように、本実施例に係る画像形
成装置としてのレーザービームプリンタ装置（以下、単
に「プリンタ」と称する）は、装置本体１の側部に、シ
ート状の記録紙（図示せず）を挿入するための給紙トレ
ー２を備えている。そして、この給紙トレー２における
出紙側である下部側には給紙ローラ３が設けられ、給紙
ローラ３の出紙側には、用紙搬送路４がほぼ水平方向に
設けられている。用紙搬送路４のほぼ中央位置には、感
光体としての感光体ドラム５ａを有するドラムカートリ
ッジ５と転写ローラ６とが配設されている。

【００３８】また、転写ローラ６のさらに出紙側には、
定着ローラ７ａを有する定着ユニット７が設けられてい
る。定着ユニット７の出紙側には、記録紙を上方に排出
させるためのＵターンガイド８が設けられ、このＵター
ンガイド８を通して記録紙が装置本体１の前カバー９上
に排出されるようになっている。

【００３９】一方、上記ドラムカートリッジ５の上方に
は、感光体ドラム５ａの表面にトナーを供給する現像装
置としての現像カートリッジ２０が設けられ、現像カー
トリッジ２０の上方には感光体ドラム５ａに光を照射す
るための光学系ユニット１０が設けられている。

【００４０】上記光学系ユニット１０には、半導体レー
ザ装置１０ａ、反射ミラー１０ｂ・１０ｂ及びポリゴン
ミラー１０ｃ等が内蔵されており、この光学系ユニット
１０からの出射光が感光体ドラム５ａの表面に照射され
て感光体ドラム５ａが露光されることによって、この感
光体ドラム５ａ表面に所定の静電潜像が形成される。

【００４１】この静電潜像が、現像カートリッジ２０か
ら供給されるトナーにより、感光体ドラム５ａに付着さ
れて現像され、このトナー像が感光体ドラム５ａの回転
に伴って、この感光体ドラム５ａと転写ローラ６との当
接部に向かって右回りに送られる。

【００４２】一方、このとき、上記給紙トレー２からは
給紙ローラ３によって記録紙が供給され、この記録紙は
用紙搬送路４に沿って上記感光体ドラム５ａと転写ロー
ラ６との当接部である転写領域に搬送される。

【００４３】この領域を記録紙が通過する際に、感光体
ドラム５ａの表面に形成されているトナー像が、その電
荷と記録紙表面の電荷との電位差によって、記録紙に転
写される。

【００４４】次いで、記録紙は定着ローラ７ａを有する
定着ユニット７へと送られ、定着ユニット７では加熱及
び圧着が行われる。このとき、記録紙上のトナーは定着
ローラ７ａの温度と圧力により記録紙に融着される。そ
して、定着ユニット７から送り出された記録紙は、Ｕタ
ーンガイド８に沿って上方へと案内され、装置本体１を
覆う前カバー９上に排出される。

【００４５】ところで、本実施例のレーザービームプリ
ンタ装置における現像カートリッジ２０のカートリッジ
本体２１には、図１に示すように、現像槽４９内に現像
ローラ２２、現像剤供給ローラとしてのトナー供給ロー
ラ２３及び現像剤攪拌ローラとしてのトナー攪拌ローラ
２６等が設けられている。上記の現像ローラ２２、トナ
ー供給ローラ２３及びトナー攪拌ローラ２６は、図示し
ない各軸部が、カートリッジ本体２１に設けられた軸受
けにより軸支され、図示しない駆動ギアにてそれぞれ矢
印方向に回転されるようになっている。

【００４６】また、現像カートリッジ２０には、現像ロ
ーラ２２の表面に付着する現像剤としてのトナー２４の
層厚を規制するトナー層厚規制部材２７、スプリング２
８、上部シール材２９、下部シール材３０及びカートリ
ッジカバー３１等が設けられている。上記スプリング２
８は、トナー層厚規制部材２７を現像ローラ２２に押圧
当接するように付勢するためのものである。また、上部
シール材２９は、トナー２４が側方から漏れないよう
に、例えばスポンジ等の弾性部材にてカートリッジカバ
ー３１とトナー層厚規制部材２７との間に設けられてい
るものであり、下部シール材３０は、現像ローラ２２の
下部からトナー２４が漏れないようにするために現像ロ
ーラ２２に接触状態で設けられているものである。

【００４７】上記の構成を有する現像カートリッジ２０
の内部では、現像槽４９内のトナー２４が、トナー攪拌
ローラ２６によりトナー供給ローラ２３側に搬送され、
トナー供給ローラ２３とカートリッジ本体２１における
対向内壁面２１ａとの間を通って、現像ローラ２２側に
搬送され、さらに、現像ローラ２２に付着した後、トナ
ー層厚規制部材２７にて均一な厚みにされ、上記感光体
ドラム５ａに付着することにより感光体ドラム５ａの静
電潜像が現像されるようになっている。

【００４８】次に、上記現像カートリッジ２０の細部に
ついて以下に詳細に述べる。上記の現像ローラ２２は、
非磁性一成分現像剤を使用した場合には、上記感光体ド
ラム５ａと所定のニップ幅で接触しており、例えば、シ
リコンゴムにて形成されている。なお、現像ローラ２２
と感光体ドラム５ａとを所定のニップ幅で接触させるた
めに、現像ローラ２２の素材としては、導電性と弾性と
を有するゴム材料から選択するとよい。例えば、シリコ
ン系ゴム、ウレタン系ゴム、ＮＢＲ（Nitrile-Butadien
e Rubber) 系ゴムを挙げることができる。

【００４９】上記の現像ローラ２２の近傍には、この現
像ローラ２２に現像剤としてのトナー２４を搬送供給す
るための現像剤供給ローラとしてのトナー供給ローラ２
３が上記現像ローラ２２に非接触に設けられている。上
記のトナー２４は、スチレンアクリル又はポリエステル
樹脂から構成される非磁性トナーからなっている。

【００５０】上記のトナー供給ローラ２３は、略正三角
柱にて形成され、かつ各側面が断面トロコイドの内包絡
線となるように突出して形成されている。

【００５１】すなわち、トナー供給ローラの外周面に凹
部を形成して、掻き出し部材にて凹部のトナー２４を掻
き出す場合には、トナー供給ローラにトルク変動を生じ
るという問題点がある。一方、外周面の凹部の形成を回
避してトナー供給ローラを円形に形成したのでは、トナ
ー２４の搬送能力が低下する。

【００５２】この問題を解決するために、トナー供給ロ
ーラの形状を正多角柱にすることが考えられる。しかし
ながら、正多角柱の角数が少ないときは、角部と辺部と
でトナー２４の現像ローラ２２への搬送量に差が生じ
て、現像ムラが生じやすい。また、トナー供給ローラを
正三角柱に形成した場合には、図３に示すように、角部
と辺部とでトルク差が大きいので、脈動が起こりがちと
なり、滑らかな回転が抑制される。

【００５３】一方、図４に示すように、正多角柱の角数
を増加して三角柱、四角柱、五角柱…と変化していく
と、トナー２４の搬送量が次第に低下する。特に、四角
柱以降急激に搬送量が低下する。

【００５４】そこで、本実施例では、トナー供給ローラ
２３を、略正三角柱にて形成し、かつ各側面が断面トロ
コイドの内包絡線となるように円弧状に突出して形成し
ている。

【００５５】すなわち、本実施例では、図５に示すよう
に、トナー供給ローラ２３の回転半径をｒ_a とした場合
に、トナー供給ローラ２３における突出する各側面の円
弧の曲率１／ｒ_b （ｒ_b は曲率半径）は、 （１／ｒ_a ）×０．２≦１／ｒ_b ≦（１／ｒ_a ）×０．９ ……（１） の関係が成立することを好適としている。後述するよう
に、本実施例では、回転半径ｒ_a は８ｍｍとなっている
ので、具体的には、 （１／８）×０．２≦１／ｒ_b ≦（１／８）×０．９ ……（２） を好適としている。すなわち、図６に示すように、トナ
ー供給ローラ２３における突出する側面の円弧の曲率１
／ｒ_b を変化させた場合のトルク変動差は、側面が平ら
である正三角形のときには約０．１Kgfcm である。そし
て、この正三角形の側面を円弧状に突出することによる
トルク変動差は、曲率１／８×０．２の少し手前までで
急激に減少して正三角形のときのトルク変動差に対して
半分以下に低減する一方、曲率１／ｒ_b を１／８×０．
２以上にしたときには緩い勾配にて減少していくことが
分かる。すなわち、曲率１／８×０．２の少し手前で変
曲点を有していることが分かる。

【００５６】一方、図７に示すように、曲率１／ｒ_b を
変化させた場合のトナー２４の搬送量は、正三角形の場
合には約３ｇ／ｍｉｎであるが、曲率１／ｒ_b を大きく
するに伴って略線型的に搬送量が減少していくことがわ
かる。

【００５７】したがって、本実施例では、この搬送性と
上記トルク変動とのバランスを考慮して、トナー供給ロ
ーラ２３における各側面の円弧の曲率１／ｒ_b を１／８
×０．２〜１／８×０．９としている。

【００５８】上記の設定条件における性能確認のために
実施した確認試験において、例えば、トナー供給ローラ
２３における各側面の円弧の曲率１／ｒ_b を１／８×
０．５とした場合においては、１０００枚の連続印字に
おいても画像濃度の低下等の不具合は無く良好であっ
た。また、円弧の曲率１／ｒ_b を１／８×０．９とした
場合においては、１０００枚の連続印字に対して極端な
画像濃度の低下もなく良好であった。

【００５９】しかし、曲率１／ｒ_b を１／８×０．９５
とした場合においては、１０００枚の連続印字に対して
画像濃度の低下が見られた。

【００６０】なお、このときの現像ローラ２２及びトナ
ー供給ローラ２３に関する具体的な設計値の組合せは、
例えば、現像ローラ２２の直径を２０ｍｍ、周速度を５
０ｍｍ／秒とする一方、トナー供給ローラ２３の回転直
径を１６ｍｍ、周速度を７０ｍｍ／秒として設定した。

【００６１】一方、本実施例では、図８に示すトナー供
給ローラ２３の回転半径ｒ_a と現像ローラ２２の半径ｒ
_c との間に、 （１／５）×ｒ_c ≦ｒ_a ≦ ｒ_c ……（３） の関係が成立することを好適としている。

【００６２】すなわち、トナー供給ローラ２３の回転半
径ｒ_a と、現像ローラ２２の半径ｒ_c との半径比（ｒ_a
／ｒ_c ）とトナー付着量との間には、図９に示す関係が
ある。

【００６３】ここで、目的の良好な画像濃度を得るため
には、少なくとも現像ローラ２２上のトナー付着量が、
０．３ｍｇ／ｃｍ² 以上となることが必要とされる。し
たがって、同図により、トナー供給ローラ２３の回転半
径ｒ_a は、現像ローラ２２の半径ｒ_c に対して１／５
（＝０．２）以上であることが好ましいことがわかる。

【００６４】上記の設定条件における性能確認のために
実施した確認試験において、例えば、現像ローラ２２の
半径ｒ_c を１０ｍｍ、及びトナー供給ローラ２３の回転
半径ｒ_a を８ｍｍ、つまり半径比０．８として、１００
０枚の連続印字を行ったが、かぶり及び画像濃度の低下
等の不具合は無く良好であった。また、現像ローラ２２
の半径ｒ_c とトナー供給ローラ２３の回転半径ｒ_a とを
共に１０ｍｍ、つまり半径比１．０として、１０００枚
の連続印字を行ったが、かぶり及び画像濃度の低下等の
不具合は無く良好であった。

【００６５】しかし、現像ローラ２２の半径ｒ_c を１０
ｍｍ、及びトナー供給ローラ２３の回転半径ｒ_a を１１
ｍｍ、つまり半径比１．１として、１０００枚の連続印
字を行った場合においては、画像ムラが少し観測され
た。すなわち、トナー供給ローラ２３の回転半径ｒ_a を
現像ローラ２２の半径ｒ_c よりも大きくすると、本実施
例のトナー供給ローラ２３の形状が完全な円柱ではない
ため、現像ローラ２２へのトナー供給のバラツキが発生
することが分かった。したがって、 ｒ_a ≦ ｒ_c ……（４） の関係が必要であることが分かった。

【００６６】一方、現像ローラ２２の半径ｒ_c を１０ｍ
ｍ、及びトナー供給ローラ２３の回転半径ｒ_a を１．５
ｍｍ、つまり半径比０．１５とした場合には、１０００
枚の連続印字を行うと、画像濃度の低下が観測された。
しかし、現像ローラ２２の半径ｒ_c を１０ｍｍ、及びト
ナー供給ローラ２３の回転半径ｒ_a を２ｍｍ、つまり半
径比０．２とした場合には、１０００枚の連続印字を行
っても大きな画像ムラもなく良好であった。

【００６７】次に、本実施例では、現像ローラ２２の周
速Ｓ_a とトナー供給ローラ２３の周速Ｓ_b との間には、
下記の関係があることが好ましいとしている。

【００６８】 １．０ ≦Ｓ_b ／Ｓ_a ≦３．０ ……（５） すなわち、トナー供給ローラ２３の周速Ｓ_b が小さ過ぎ
る場合には、現像ローラ２２へのトナー２４の供給が追
い付かなくなる。逆に、トナー供給ローラ２３の周速Ｓ
_b が大き過ぎる場合には、トナー供給ローラ２３から現
像ローラ２２へトナー２４を供給する速度が、現像ロー
ラ２２の回転による搬送速度よりも相対的に速くなり、
トナー２４が安定して現像ローラ２２に供給されない。

【００６９】上記の設定条件における性能確認のために
実施した確認試験において、現像ローラ２２の周速Ｓ_a
を５０ｍｍ／ｓｅｃ、及びトナー供給ローラ２３の周速
Ｓ_bを８０ｍｍ／ｓｅｃ、つまりＳ_b ／Ｓ_a ＝１．６と
して１０００枚の連続印字を行った場合には、かぶり及
びトナーの飛散等の不具合は無く良好であった。また、
現像ローラ２２の周速Ｓ_a を５０ｍｍ／ｓｅｃ、及びト
ナー供給ローラ２３の周速Ｓ_b を４０ｍｍ／ｓｅｃ、つ
まりＳ_b ／Ｓ_a ＝０．８として１０００枚の連続印字を
行った場合には、画像濃度低下が観測された。さらに、
現像ローラ２２の周速Ｓ_a を５０ｍｍ／ｓｅｃ、及びト
ナー供給ローラ２３の周速Ｓ_b を１５０ｍｍ／ｓｅｃ、
つまりＳ_b ／Ｓ_a ＝３．０として１０００枚の連続印字
を行った場合には、トナー飛散は殆ど無く、その他、か
ぶり、現像濃度等は良好であった。

【００７０】一方、現像ローラ２２の周速Ｓ_a を５０ｍ
ｍ／ｓｅｃ、及びトナー供給ローラ２３の周速Ｓ_b を５
０ｍｍ／ｓｅｃ、つまりＳ_b ／Ｓ_a ＝１．０として１０
００枚の連続印字を行った場合には、画像濃度の低下は
殆ど無く、その他、かぶり、現像濃度等は良好であっ
た。

【００７１】しかし、現像ローラ２２の周速Ｓ_a を５０
ｍｍ／ｓｅｃ、及びトナー供給ローラ２３の周速Ｓ_b を
１７０ｍｍ／ｓｅｃ、つまりＳ_b ／Ｓ_a ＝３．４として
１０００枚の連続印字を行った場合には、トナー飛散が
観測された。

【００７２】このように、非磁性一成分現像剤を用いる
プリンタの現像カートリッジ２０は、トナー２４を感光
体ドラム５ａに供給する現像ローラ２２と、この現像ロ
ーラ２２に非接触に設けられ、現像ローラ２２にトナー
２４を搬送供給するためのトナー供給ローラ２３とを現
像槽４９に備えている。ここで、安定した画像を得るた
めには、トナー供給ローラ２３から現像ローラ２２への
トナー２４の安定した供給及び十分な量の供給が必要で
ある。このことは、磁力を持たない非磁性一成分方式で
は重要である。

【００７３】そのため、本実施例では、トナー供給ロー
ラ２３を略正三角柱にて形成し、かつ各側面が断面トロ
コイドの内包絡線となるように円弧状に突出して形成し
ている。

【００７４】ここで、トナー供給ローラ２３を正三角柱
にて形成しているのは、トナー供給ローラ２３の形状に
対して全体的に対称性をもたせるためである。また、四
角柱、五角柱等の多角柱に形成しないのは、角数が多く
なると現像剤の搬送性が十分でなくなるためである。

【００７５】また、トナー供給ローラ２３の側面を円弧
状に突出して形成しているのは、各側面に凸面が無く平
らの場合には、角部と辺部との相違によって、現像剤の
供給にバラツキが生じるためである。さらに、各側面の
突出円弧を断面トロコイドの内包絡線としたのは、トナ
ー供給ローラ２３が円柱となったのでは、従来例と変わ
らなくなるためである。

【００７６】この結果、トナー供給ローラ２３及び現像
ローラ２２によるトナー２４の搬送を安定させることに
より、画質の向上を図ることができる。

【００７７】また、この構成により、小さい小型モータ
の使用が可能となるので、コストダウンを図ることが可
能である。

【００７８】また、本実施例では、トナー供給ローラ２
３の回転半径をｒ_a と、トナー供給ローラ２３における
突出する各側面の円弧の曲率１／ｒ_b との間に、 （１／ｒ_a ）×０．２≦１／ｒ_b ≦（１／ｒ_a ）×０．
９ の関係が成立することを好適としている。

【００７９】すなわち、円弧の曲率１／ｒ_b が小さ過ぎ
ると正三角柱に近くなり、角部と辺部とで、トナー２４
の供給量が変動し、画像ムラが発生し易くなる。逆に、
円弧の曲率１／ｒ_b が大き過ぎると円柱に近くなり、ト
ナー２４の現像ローラ２２への供給が減少し、画像濃度
の低下がみられる。

【００８０】そこで、上記の関係を満たすようにするこ
とにより、トナー供給ローラ２３から現像ローラ２２へ
のトナー２４の供給を効率良く、安定して、かつ十分に
行うことができる。

【００８１】また、本実施例では、トナー供給ローラ２
３の回転半径ｒ_a と現像ローラ２２の半径ｒ_c との間
に、 （１／５）×ｒ_c ≦ｒ_a ≦ ｒ_c となる関係が成立するとき、トナー供給ローラ２３から
現像ローラ２２へのトナー２４の供給が安定して行われ
る。

【００８２】すなわち、トナー供給ローラ２３の回転半
径ｒ_a が現像ローラ２２の半径ｒ_cに対して非常に小さ
い場合には、トナー供給ローラ２３の１回転当たりのト
ナー２４の供給量は少ないので、現像ローラ２２に十分
なトナー２４を供給するためには、トナー供給ローラ２
３の回転数を大きくする必要がある。しかし、トナー供
給ローラ２３の回転数を大きくすると、トナー供給ロー
ラ２３によるトナー２４への押圧力が大きくなり、トナ
ー供給ローラ２３へのトナー２４の融着等の問題が発生
する。また、トナー供給ローラ２３の回転半径ｒ_a が大
き過ぎると、トナー供給ローラ２３の形状が断面円形で
はないため、現像ローラ２２へのトナー２４の供給が不
安定になる。

【００８３】そこで、トナー供給ローラ２３の回転半径
ｒ_a と現像ローラの半径ｒ_c との間に、上記の関係を成
立させることによって、トナー供給ローラ２３から現像
ローラ２２へのトナー２４の供給を安定して行うことが
できる。

【００８４】また、本実施例では、現像ローラ２２の周
速Ｓ_a とトナー供給ローラ２３の周速Ｓ_b との間に、 １．０ ≦Ｓ_b ／Ｓ_a ≦３．０ となる関係が成立するとき、トナー供給ローラ２３から
現像ローラ２２へのトナー２４の供給が安定して行われ
る。

【００８５】すなわち、トナー供給ローラ２３の周速Ｓ
_b が現像ローラ２２の周速Ｓ_a に対して小さ過ぎる場合
には、現像ローラ２２へのトナー２４の供給が追いつか
ない。また、トナー供給ローラ２３の周速Ｓ_b が大き過
ぎる場合には、トナー供給ローラ２３から現像ローラ２
２へトナー２４を供給する速度が、現像ローラ２２の回
転によるトナー２４の搬送速度よりも相対的に速くな
り、トナー２４が安定して供給されない。

【００８６】そこで、現像ローラ２２の周速Ｓ_a とトナ
ー供給ローラ２３の周速Ｓ_b との間に、上記の関係を成
立させることによって、トナー供給ローラ２３から現像
ローラ２２へのトナー２４の供給を安定して行うことが
できる。

【００８７】〔実施例２〕本発明の他の実施例を図１０
に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、説明
の便宜上、前記の実施例１の図面に示した部材と同一の
機能を有する部材については、同一の符号を付し、その
説明を省略する。

【００８８】本実施例の現像カートリッジ２０における
トナー供給ローラ２３は、正三角柱から突出する各側面
の円弧における曲率１／ｒ_b を１／８×０．５とすると
共に、その表面に凹凸加工を施している。

【００８９】すなわち、本実施例では、トナー供給ロー
ラ２３の表面には、トナー２４の平均粒径約１０μｍに
対して十点平均表面粗さＲ_Z ＝８μｍ程度の凹凸が形成
されている。そして、このように、トナー供給ローラ２
３を鏡面に仕上げるよりも凹凸に仕上げることによっ
て、表面積が増加し、トナー２４の搬送力が増大する。

【００９０】ここで、十点平均表面粗さとは、日本工業
規格で定められた工業製品の表面粗さの表示法の１つで
あり、次のように求められる。まず、所定の長さの被測
定部位を選び、その断面曲線を求める。次に、断面曲線
の平均線を求め、平均線に対して最高から５番目までの
山頂と、最深から５番目までの谷底とを選ぶ。そして、
山頂と谷底との落差を１番目同士、２番目同士のように
５点求め、その５点の数値の平均を取ることによって十
点平均表面粗さＲ_Z を求めることができる。

【００９１】この十点平均表面粗さＲ_Z の適性範囲をト
ナー平均粒径（体積平均）ｄとの関係で表すと、 （２／５）×ｄ ≦Ｒ_Z ≦ ２×ｄ ……（６） が好適な状態となる。すなわち、図１０に示すように、
十点平均表面粗さＲ_Z は、平均粗さＷが小さいときは、
表面状態が鏡面状態に近くなり、トナー供給ローラ２３
の表面状態とトナー供給ローラ２３との付着力が弱くな
り、搬送性が劣る。また、十点平均表面粗さＲ_Z が大き
すぎると谷部にトナー２４が入り込み、目詰まりを起こ
してしまう。

【００９２】上記の設定条件における性能確認のために
実施した確認試験において、トナー平均粒径（体積平
均）ｄ＝１０μｍのトナー２４に対してトナー供給ロー
ラ２３の表面の十点平均表面粗さＲ_Z を８μｍ、つまり
（４／５）×ｄとした場合における１０００枚の連続印
字での画像濃度は良好であった。また、十点平均表面粗
さＲ_Z ＝２０μｍ、つまり２×ｄとして１０００枚の連
続印字を行った場合においては、凹部のトナー２４の入
り込みも僅かであり、大きなかぶりの上昇もなく画像濃
度は良好であった。

【００９３】しかし、トナー供給ローラ２３の表面を十
点平均表面粗さＲ_Z ＝３０μｍ、つまり３×ｄとした場
合には、凹部のトナー２４の入り込みが顕著で、徐々に
かぶりが高くなり画像濃度の低下が見られた。

【００９４】したがって、十点平均表面粗さＲ_Z につい
て上記（３）式の範囲が好ましいとすることができる。

【００９５】このように、本実施例のプリンタの現像カ
ートリッジ２０におけるトナー供給ローラ２３の表面に
は、トナー２４の搬送性を促すための凹凸加工が施され
ている。これによって、鏡面加工の場合と比較して、ト
ナー供給ローラ２３の表面積を増加させ、トナー２４の
搬送量を大きくすることができる。

【００９６】また、本実施例では、このトナー供給ロー
ラ２３の凹凸加工の程度は、十点平均表面粗さＲ_Z の適
性範囲をトナー平均粒径（体積平均）ｄとの関係で表し
たときに、 （２／５）×ｄ ≦Ｒ_Z ≦ ２×ｄ を好適な状態としている。

【００９７】これによって、確実にトナー２４の搬送量
を大きくすることができ、画質の向上を図ると共に、ト
ナー供給ローラ２３の搬送の効率化によりコストダウン
を図ることができる。

【００９８】〔実施例３〕本発明の他の実施例を図１１
に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、説明
の便宜上、前記の実施例１及び実施例２の図面に示した
部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号
を付し、その説明を省略する。

【００９９】本実施例の現像カートリッジ２０は、図１
１に示すように、現像槽４９の底部を形成するトナー供
給ローラ２３の底部壁面としての対向内壁面２１ｂが、
曲率半径ｒ_d の円弧にて形成されている。これによっ
て、トナー供給ローラ２３のトナー２４の搬送能力が大
幅に向上する。

【０１００】すなわち、例えば、現像槽４９の対向内壁
面２１ｂが平面であった場合には、対向内壁面２１ｂに
存在するトナー２４を上方にトナー供給ローラ２３にて
掻き上げる際に、トナー供給ローラ２３の突出面として
の凸面２３ａが横向きになったときトナー２４が逃げて
しまうことになる。

【０１０１】しかし、現像槽４９の対向内壁面２１ｂが
曲率半径ｒ_d の円弧にて形成され、その円弧の長さＬ
が、 １／３×（２ｒ_d ×π）≦ Ｌ ……（７） の関係を有するように形成されることによって、トナー
供給ローラ２３におけるトナー２４の安定した搬送性を
得ることができる。上記の（７）式において、２ｒ_d ×
πは、曲率半径ｒ_d の円の円周の長さを表しており、こ
れによって、１／３×（２ｒ_d ×π）は、曲率半径ｒ_d
の円周の１／３の長さを表すものとなっている。

【０１０２】すなわち、円弧の長さＬが上記の範囲であ
るとき、曲率１／ｒ_d の現像槽４９の対向内壁面２１ｂ
とトナー供給ローラ２３の凸面２３ａとの間に囲まれた
トナー２４が圧力を加えられることなく、円滑に搬送さ
れる。また、本実施例のトナー供給ローラ２３は三角柱
を基本としていることから、１つの凸面２３ａが一定の
曲率１／ｒ_d をもった対向内壁面２１ｂに完全に囲まれ
るためには、長さＬが曲率半径ｒ_d の円における円周の
１／３以上であることが必要である。

【０１０３】一方、本実施例では、現像槽４９における
一定の曲率半径ｒ_d を有する対向内壁面２１ｂの中心点
と、回転半径ｒ_a のトナー供給ローラ２３の中心点が一
致すると共に、対向内壁面２１ｂの曲率半径ｒ_d とトナ
ー供給ローラ２３の回転半径ｒ_a との関係が、 ｒ_a ≦ｒ_d ≦ｒ_a ＋３ｍｍ ……（８） となっているので、トナー供給ローラ２３におけるトナ
ー２４の安定した搬送性が得られるようになっている。

【０１０４】すなわち、対向内壁面２１ｂの曲率半径ｒ
_d がトナー供給ローラ２３の回転半径ｒ_a よりも長すぎ
るとトナー供給ローラ２３が回転した際に、トナー２４
が現像槽４９の対向内壁面２１ｂに滞留することにな
る。

【０１０５】具体的には、現像槽４９の対向内壁面２１
ｂにおける曲率半径ｒ_d は、例えば８．５ｍｍである。
また、トナー供給ローラ２３の回転中心と対向内壁面２
１ｂの円弧の中心は一致しており、かつトナー供給ロー
ラ２３の回転半径ｒ_a は、８．０ｍｍであることから、
トナー供給ローラ２３と対向内壁面２１ｂとの間に形成
される間隔は、０．５ｍｍとなっている。

【０１０６】上記の（７）式及び（８）式の設定条件に
おける性能確認のために確認試験を実施した。

【０１０７】まず、対向内壁面２１ｂの長さＬを０．４
×１７×π（ｍｍ）、つまり０．４×（２ｒ_d ×π）と
した場合には、１０００枚の連続印字での画像濃度は良
好であった。

【０１０８】次に、対向内壁面２１ｂにおける曲率半径
ｒ_d を１２ｍｍとした。このときの、トナー供給ローラ
２３と対向内壁面２１ｂとの間に形成される間隔は４ｍ
ｍ（＝１２−８）となり、３ｍｍよりも大きい値であ
る。この条件で、対向内壁面２１ｂの長さＬを０．２×
２４×π（ｍｍ）、つまり０．２×（２ｒ_d ×π）とし
た場合には、１０００枚の連続印字では画像濃度の低下
が観測された。

【０１０９】次に、対向内壁面２１ｂにおける曲率半径
ｒ_d を１１ｍｍとした。このときの、トナー供給ローラ
２３と対向内壁面２１ｂとの間に形成される間隔は３ｍ
ｍ（＝１１−８）である。この条件で、対向内壁面２１
ｂの長さＬを（１／３）×２２×π（ｍｍ）、つまり
（１／３）×（２ｒ_d ×π）とした場合には、１０００
枚の連続印字では極端な画像濃度の低下も無く良好であ
った。

【０１１０】一方、対向内壁面２１ｂにおける曲率半径
ｒ_d を１２ｍｍ（間隔は１２−８＝４ｍｍ）とし、対向
内壁面２１ｂの長さＬを（１／３）×２４×π（ｍ
ｍ）、つまり（１／３）×（２ｒ_d ×π）とした場合に
は、１０００枚の連続印字では画像濃度の低下が少し観
測された。

【０１１１】また、対向内壁面２１ｂにおける曲率半径
ｒ_d を８．３ｍｍ（間隔は８．３−８＝０．３ｍｍ）と
し、対向内壁面２１ｂの長さＬを（０．２）×１６．６
×π（ｍｍ）、つまり（０．２）×（２ｒ_d ×π）とし
た場合には、１０００枚の連続印字では画像濃度の低下
が少し観測された。

【０１１２】このように、本実施例のプリンタの現像カ
ートリッジ２０は、トナー供給ローラ２３に対向する現
像槽４９の対向内壁面２１ｂが、上記のトナー供給ロー
ラ２３の回転中心と同じ点を回転中心とする曲率半径ｒ
_d の円弧状に形成することによって、曲率半径ｒ_d の円
弧からなる対向内壁面２１ｂと、トナー供給ローラ２３
の凸面２３ａとの間に囲まれたトナー２４が過大な圧力
を作用されることなく、円滑に搬送される。

【０１１３】また、対向内壁面２１ｂの曲率半径ｒ_d と
トナー供給ローラ２３の回転半径ｒ_a との間に、 ｒ_a ≦ｒ_d ≦ｒ_a ＋３ｍｍ となる関係が成立するように形成される。すなわち、対
向内壁面２１ｂの曲率半径ｒ_d がトナー供給ローラ２３
の回転半径ｒ_a よりも長すぎるとトナー供給ローラ２３
が回転した際に、トナー２４が対向内壁面２１ｂに滞留
することになる。

【０１１４】そこで、上記の関係を満たすように構成す
ることによって、これを防止することができ、トナー供
給ローラ２３におけるトナー２４の安定した搬送性が得
られる。

【０１１５】さらに、本実施例では、対向内壁面２１ｂ
の円弧の長さＬを、 （１／３）×２ｒ_d ×π≦ Ｌ となる関係を有するように形成している。ここで、上記
の関係は、円弧の長さＬが曲率半径ｒ_d の円における円
周の長さ（２ｒ_d ×π）の１／３以上であることを示し
ている。

【０１１６】すなわち、トナー供給ローラ２３の形状が
三角柱を基本としているので、トナー供給ローラ２３に
おける１つの突出する側面が、一定の曲率を持つ対向内
壁面２１ｂに完全に囲まれるためには、円弧の長さＬが
曲率半径ｒ_d の円における円周の長さ（２ｒ_d ×π）の
１／３以上であることが必要となる。

【０１１７】そこで、円弧の長さＬを上記の関係を満た
すようにすることによって、トナー供給ローラ２３から
現像ローラ２２へのトナー２４の供給を安定して行うこ
とができる。

【０１１８】

【発明の効果】請求項１の発明の画像形成装置の現像装
置は、以上のように、現像剤を感光体に供給する現像ロ
ーラと、この現像ローラに非接触に設けられ、現像ロー
ラに現像剤を搬送供給するための現像剤供給ローラとが
現像槽に設けられると共に、上記現像剤供給ローラは、
略正三角柱にて形成され、かつ各側面が断面トロコイド
の内包絡線となるように円弧状に突出して形成されてい
る構成である。

【０１１９】これにより、現像剤供給ローラを正三角柱
にて形成しているので、現像剤供給ローラの形状に対し
て全体的に対称性をもたせることができ、かつ四角柱、
五角柱等の多角柱のように角数が多くないので、現像剤
の搬送性が良い。

【０１２０】また、現像剤供給ローラの各側面を円弧状
に突出して形成しているので、各部と辺部との相違によ
る現像剤の供給にバラツキが生じることが防止される。

【０１２１】さらに、各側面の突出円弧を断面トロコイ
ドの内包絡線としているので、従来例のように現像剤供
給ローラが円柱となることがない。

【０１２２】この結果、現像剤供給ローラ及び現像ロー
ラによる現像剤の搬送を安定させることにより、画質の
向上を図ることができる。

【０１２３】また、この構成により、小さい小型モータ
の使用が可能となるので、コストダウンを図ることが可
能であるという効果を奏する。

【０１２４】請求項２の発明の画像形成装置の現像装置
は、以上のように、請求項１記載の画像形成装置の現像
装置において、現像剤供給ローラの表面には、現像剤の
搬送性を促すための凹凸が形成されている構成である。

【０１２５】これにより、鏡面加工の場合と比較して、
現像剤供給ローラの表面積を増加させ、現像剤の搬送量
を大きくすることができるという効果を奏する。

【０１２６】請求項３の発明の画像形成装置の現像装置
は、以上のように、請求項１記載の画像形成装置の現像
装置において、上記現像剤供給ローラの回転半径ｒ_a と
現像ローラの半径ｒ_c との間に、 １／５×ｒ_c ≦ｒ_a ≦ ｒ_c となる関係が成立する構成である。

【０１２７】これにより、現像剤供給ローラへの現像剤
の融着等の問題が発生することがなく、かつ現像ローラ
への現像剤の供給が不安定になることもない。

【０１２８】したがって、現像剤供給ローラから現像ロ
ーラへの現像剤の供給を安定して行うことができるとい
う効果を奏する。

【０１２９】請求項４の発明の画像形成装置の現像装置
は、以上のように、請求項１記載の画像形成装置の現像
装置において、現像ローラの周速Ｓ_a と現像剤供給ロー
ラの周速Ｓ_b との間に、 １．０ ≦Ｓ_b ／Ｓ_a ≦３．０ となる関係が成立する構成である。

【０１３０】これにより、現像ローラへの現像剤の供給
が追い付かないということがなく、かつ現像剤供給ロー
ラから現像ローラへ現像剤を供給する速度が、現像ロー
ラの回転による現像剤の搬送速度よりも相対的に速くな
り、現像剤が安定して供給されないということが回避で
きる。

【０１３１】したがって、現像剤供給ローラから現像ロ
ーラへの現像剤の供給を安定して行うことができるとい
う効果を奏する。

【０１３２】請求項５の発明の画像形成装置の現像装置
は、以上のように、請求項１記載の画像形成装置の現像
装置において、現像剤供給ローラに対向する現像槽の底
部壁面が、上記の現像剤供給ローラの回転中心と同じ点
を回転中心とする曲率半径ｒ_d の円弧にて形成されると
共に、上記対向内壁面の曲率半径ｒ_d とトナー供給ロー
ラの回転半径ｒ_a との間に、 ｒ_a ≦ｒ_d ≦ｒ_a ＋３ｍｍ となる関係が成立するように形成されると共に、さら
に、上記現像槽における底部壁面の円弧の長さＬは、 （１／３）×２ｒ_d ×π≦ Ｌ となる関係を有する構成である。

【０１３３】これにより、現像剤供給ローラに対向する
現像槽の底部壁面が、上記の現像剤供給ローラの回転中
心と同じ点を回転中心とする曲率半径ｒ_d の円弧状に形
成することによって、曲率半径ｒ_d の円弧からなる現像
槽の底部壁面と、現像剤供給ローラの突出面との間に囲
まれた現像剤が過大な圧力を作用されることなく、円滑
に搬送される。

【０１３４】また、対向内壁面の曲率半径ｒ_d が現像剤
供給ローラの回転半径ｒ_a よりも長すぎると現像剤供給
ローラが回転した際に、現像剤が現像槽の対向内壁面に
滞留することになる。しかし、本発明では、対向内壁面
の曲率半径ｒ_d と現像剤供給ローラの回転半径ｒ_a との
間に、 ｒ_a ≦ｒ_d ≦ｒ_a ＋３ｍｍ となる関係が成立するように形成されるので、滞留を防
止することができ、現像剤供給ローラにおける現像剤の
安定した搬送性が得られる。

【０１３５】さらに、現像剤供給ローラの形状が三角柱
を基本としているので、現像剤供給ローラにおける１つ
の突出する側面が、一定の曲率を持つ底部壁面に完全に
囲まれるためには、円弧の長さＬが曲率半径ｒ_d の円に
おける円周の長さ（２ｒ_d ×π）の１／３以上であるこ
とが必要となる。そこで、本発明では、現像槽における
底部壁面の円弧の長さＬを、 （１／３）×２ｒ_d ×π≦ Ｌ となる関係を有するように形成しているので、現像剤供
給ローラから現像ローラへの現像剤の供給を安定して行
うことができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例におけるプリンタの現像カー
トリッジを示す構造図である。

【図２】上記現像カートリッジが装着されるプリンタを
示す全体構成図である。

【図３】上記現像カートリッジのトナー供給ローラを多
角形に形成したときのトルクの脈動を示すグラフであ
る。

【図４】上記現像カートリッジのトナー供給ローラを多
角形に形成したときの角数とトナー搬送量との関係を示
すグラフである。

【図５】上記トナー供給ローラの回転半径と各側面に突
出する円弧の曲率半径とを示す説明図である。

【図６】上記トナー供給ローラの側面における曲率とト
ルク変動差との関係を示すグラフである。

【図７】上記トナー供給ローラの側面における曲率と搬
送量との関係を示すグラフである。

【図８】上記トナー供給ローラの回転半径と現像ローラ
の半径とを示す説明図である。

【図９】上記トナー供給ローラの回転半径と現像ローラ
の半径との半径比と、トナー付着量との関係を示すグラ
フである。

【図１０】本発明の他の実施例におけるプリンタの現像
カートリッジを示すものであり、トナー供給ローラの表
面粗さと搬送量との関係を示すグラフである。

【図１１】本発明のさらに他の実施例におけるプリンタ
の現像カートリッジを示すものであり、トナー供給ロー
ラと現像槽の対向内壁面との間に形成される間隔を示す
断面図である。

【図１２】従来例を示すものであり、現像カートリッジ
を示す構造図である。

【図１３】上記現像カートリッジにおける、表面をスポ
ンジにて形成したトナー供給ローラを示す構造図であ
る。

【図１４】上記現像カートリッジにおける、表面をブラ
シにて形成したトナー供給ローラを示す構造図である。

【符号の説明】

５ａ 感光体ドラム ２０ 現像カートリッジ（現像装置） ２２ 現像ローラ ２１ｂ 対向内壁面（底部壁面） ２３ トナー供給ローラ（現像剤供給ローラ） ２３ａ 凸面（突出面） ２４ トナー（現像剤） ｒ_a トナー供給ローラの回転半径 ｒ_b トナー供給ローラにおける突出する各側面の円
弧の曲率半径 ｒ_c 現像ローラの半径 Ｓ_a 現像ローラの周速 Ｓ_b トナー供給ローラの周速 ｒ_d 対向内壁面の曲率半径

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】非磁性一成分現像剤を用いる画像形成装置
   に備えられる画像形成装置の現像装置において、 現像剤を感光体に供給する現像ローラと、この現像ロー
   ラに非接触に設けられ、現像ローラに現像剤を搬送供給
   するための現像剤供給ローラとが現像槽に設けられると
   共に、 上記現像剤供給ローラは、略正三角柱にて形成され、か
   つ各側面が断面トロコイドの内包絡線となるように円弧
   状に突出して形成されていることを特徴とする画像形成
   装置の現像装置。
2. 【請求項２】上記現像剤供給ローラの表面には、現像剤
   の搬送性を促すための凹凸が形成されていることを特徴
   とする請求項１記載の画像形成装置の現像装置。
3. 【請求項３】上記現像剤供給ローラの回転半径ｒ_a と現
   像ローラの半径ｒ_c との間に、 １／５×ｒ_c ≦ｒ_a ≦ ｒ_c となる関係が成立することを特徴とする請求項１記載の
   画像形成装置の現像装置。
4. 【請求項４】上記現像ローラの周速Ｓ_a と現像剤供給ロ
   ーラの周速Ｓ_b との間に、 １．０ ≦Ｓ_b ／Ｓ_a ≦３．０ となる関係が成立することを特徴とする請求項１記載の
   画像形成装置の現像装置。
5. 【請求項５】非磁性一成分現像剤を用いる画像形成装置
   に備えられる画像形成装置の現像装置において、 現像剤を感光体に供給する現像ローラと、この現像ロー
   ラに非接触に設けられ、現像ローラに現像剤を搬送供給
   するための現像剤供給ローラとが現像槽に設けられると
   共に、 上記現像剤供給ローラは、略正三角柱にて形成され、か
   つ各側面が断面トロコイドの内包絡線となるように円弧
   状に突出して形成されており、 かつ、上記現像剤供給ローラに対向する現像槽の底部壁
   面が、上記の現像剤供給ローラの回転中心と同じ点を回
   転中心とする曲率半径ｒ_d の円弧にて形成されると共
   に、上記対向内壁面の曲率半径ｒ_d とトナー供給ローラ
   の回転半径ｒ_a との間に、 ｒ_a ≦ｒ_d ≦ｒ_a ＋３ｍｍ となる関係が成立するように形成されると共に、 さらに、上記現像槽における底部壁面の円弧の長さＬ
   は、 （１／３）×２ｒ_d ×π≦ Ｌ となる関係を有することを特徴とする画像形成装置の現
   像装置。