JP2007298586A - 現像装置及びこれを搭載した画像形成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】現像ローラとシール部材との間でのトナーの侵入、溶融等を防止することができ、長寿命化が図られ、好適な画像品質を維持し続けることが可能な現像装置を提供する。
【解決手段】現像装置３０は、静電潜像をトナー像に現像する現像ローラ４０と、この現像ローラ４０の軸線方向両端部から外側へのトナーの漏洩を防止するシール部材３９とを備える。現像ローラ４０は、その軸線方向両端部表面をカバーするように、現像ローラ４０表面より表面粗さが小さく、周方向に継ぎ目のないシート部材４３を備える。これにより、シート部材４３を備えた箇所では、備えていない箇所よりも滑りが生じて、現像ローラ４０とシール部材３９との間に対してトナーが侵入したり、滞留したりし難くなる。そして、現像ローラ４０とシール部材３９との間の摩擦熱も発生し難い。
【選択図】図７

Description

本発明は、複写機やプリンタに代表される電子写真方式の画像形成装置に適用可能な現像装置に関する。また、この現像装置を搭載した画像形成装置に関する。

複写機やプリンタ等の電子写真方式の画像形成装置においては、像担持体として感光体ドラムが広く用いられている。感光体ドラムを用いた一般的な画像形成動作は以下のようである。感光体ドラムの表面は帯電装置により所定電位で一様に帯電せしめられ、そこに露光装置のＬＥＤ光等を照射することにより部分的に電位が光減衰して原稿画像の静電潜像が形成される。そして、この静電潜像を現像装置で現像することによってトナー像が形成される。用紙へのトナー像の転写後、感光体ドラムの表面においては、残留したトナーがクリーニング装置によりクリーニングされ、次回の画像形成動作に備えて除電装置により除電光が照射されて帯電電荷の除去が行われる。

上記のような画像形成動作の主要部である現像装置においては、一般的に、静電潜像の現像方法として、現像ローラ表面にトナーを付着させ、この現像ローラ表面から像担持体表面へと静電気力によりトナーを移動させるという手法が採られている。ここで、装置の長寿命化や好適な画像品質の維持を目的として、トナーが、現像ローラの軸線方向外側に漏れないようにするために、現像ローラの軸線方向両端部の箇所にシール部材が設けられている。このような現像装置の一例を、特許文献１に見ることができる。

特許文献１に記載された現像装置のようなトナーの漏洩防止手法は、比較的簡便な構成で、採用し易く、一般的に広く知られ利用されている。しかしながら、この現像装置では、現像ローラ両端部のシール部材当接箇所も導電材料で構成されているので、この箇所も電気的な作用によりトナーが付着し易くなっている。すなわち、現像ローラとシール部材との間にトナーが侵入し易い。そして、現像ローラとシール部材との間にトナーが侵入すると、このトナーが、現像ローラの回転による摩擦熱により溶融して固着し、現像ローラの寿命に対して多大な悪影響を及ぼすことが懸念されている。

そこで、このような問題を解決すべく、現像装置において、現像ローラとシール部材との間にトナーが侵入し難くする手法が提案され、その例を特許文献２に見ることができる。特許文献２に記載された現像装置では、現像ローラ両端部のシール部材当接箇所を非導電材料で構成することとしている。
特開２００１−１００５２５号公報（第３−４頁、図２−３） 特開２００４−１９１４３０号公報（第７−８頁、図１−２）

特許文献２に記載された現像装置では、現像ローラ両端部のシール部材当接箇所が非導電材料で構成され、これによりこの箇所に電気的な作用が働くことはないので、現像ローラとシール部材との間にトナーが侵入し難くなる。しかしながら、現像ローラ両端部に非導電材料でシール部材当接箇所を構成するに際し、導電材料と非導電材料とを、特殊な形状の結合面で、互いに接着剤で結合させた後、ローラ表面を研磨するといった、非常に複雑で、手間の掛かる構成となっている。これにより、部品コスト、及び生産コストの大幅な増加を招く恐れがある。したがって、低コストで実施可能な、簡便な構成により、現像ローラを設計することが望まれる。

また、トナーを移動させるためには、電気的な作用だけではなく、現像ローラの表面粗さも大きく関係している。すなわち、現像ローラとシール部材との間へのトナーの侵入防止に関して、電気的な作用を考慮した対策を施した場合であっても、現像ローラの表面粗さの作用によってトナーが搬送され、これらの間に侵入する恐れがある。そして、現像ローラの表面粗さが大きいと、シール部材との間に侵入してしまったトナーが外に出にくくなり、滞留してしまう。さらに、表面粗さが大きいと、現像ローラとシール部材との間で摩擦熱が発生し易くなり、トナーの溶融、固着といった問題も発生し易い。特許文献１、及び２に記載された現像装置では、このような現像ローラの表面粗さに起因するトナーの移動や摩擦熱の発生に関しては対策が講じられておらず、現像ローラのシール箇所に対してトナーが侵入、滞留し易く、そして溶融、固着し易い状態になっている可能性がある。この現像ローラのシール箇所におけるトナーの溶融や固着は、現像ローラの破損や画像品質の低下を招く。

本発明は上記の点に鑑みなされたものであり、低コストで実施可能な、より簡便な構成で、現像ローラとシール部材との間に対してトナーの侵入、滞留、溶融、及び固着を防止することができ、長寿命化が図られ、好適な画像品質を維持し続けることが可能な現像装置を提供することを目的とする。また、このような現像装置を搭載した高性能な画像形成装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明は、トナーを供給することにより、静電潜像をトナー像に現像する現像ローラと、この現像ローラの軸線方向両端部から外側へのトナーの漏洩を防止するシール部材とを備えた現像装置において、前記現像ローラは、その軸線方向両端部表面をカバーするように、現像ローラ表面より表面粗さが小さく、周方向に継ぎ目のないシート部材を備えることとした。

また、上記構成の現像装置において、前記シート部材は、トナー基材である合成樹脂より表面硬度が高いこととした。

また、上記構成の現像装置において、前記シート部材は、熱収縮性を有する材料で構成されていることとした。

また、上記構成の現像装置において、前記シート部材は、前記現像ローラの直径より小さい直径の箇所を、局部的に備えることとした。

また、上記構成の現像装置において、前記シート部材は、前記現像ローラの軸線方向両端部表面からローラ部端面にかけての領域をカバーし、この現像ローラ端面とシート部材との間に接着部材を備えることとした。

また、上記構成の現像装置において、前記現像ローラ表面にトナー薄層を形成する規制板を備え、この規制板は、一方の平面で現像ローラと当接し、当接箇所から先端までの長さが、前記シート部材を備えていない領域より、シート部材を備えた領域の方が短いこととした。

また本発明では、上記現像装置を画像形成装置に搭載することとした。

本発明の構成によれば、トナーを供給することにより、静電潜像をトナー像に現像する現像ローラと、この現像ローラの軸線方向両端部から外側へのトナーの漏洩を防止するシール部材とを備えた現像装置において、現像ローラは、その軸線方向両端部表面をカバーするように、現像ローラ表面より表面粗さが小さく、周方向に継ぎ目のないシート部材を備えることとしたので、シート部材を備えた箇所では、備えていない箇所よりも滑りが生じて、現像ローラとシール部材との間に対してトナーが侵入したり、滞留したりし難くなる。そして、現像ローラとシール部材との間の摩擦熱も発生し難い。したがって、低コストで実施可能な、より簡便な構成で、現像ローラとシール部材との間に対してトナーの侵入、滞留、溶融、及び固着を防止することができる。その結果、長寿命化が図られ、好適な画像品質を維持し続けることが可能な現像装置が得られる。

また、シート部材は、トナー基材である合成樹脂より表面硬度が高いこととしたので、トナーとの摩擦によって傷付くことを抑制できる。これにより、現像ローラとシール部材との間におけるトナーの滞留や摩擦熱の発生を防止する作用が高められる。したがって、さらにこの現像ローラのシール箇所におけるトナーの溶融や固着が発生し難くなる。

また、シート部材は、熱収縮性を有する材料で構成されていることとしたので、加熱し収縮させることにより、現像ローラの両端部表面に簡単に設けることができる。したがって、現像ローラとシール部材との間に対するトナーの侵入や溶融等を防止する作用を、一層低コストで、簡便な構成で得ることが可能である。

また、シート部材は、現像ローラの直径より小さい直径の箇所を、局部的に備えることとしたので、現像ローラに引っ掛かり、現像ローラ軸線方向への移動が妨げられる。これにより、シート部材は、現像ローラ表面の所定位置に保持され、現像ローラのシール箇所におけるトナーの侵入や溶融を防止する作用を安定して働かせることが可能となる。

また、シート部材は、現像ローラの軸線方向両端部表面からローラ部端面にかけての領域をカバーし、この現像ローラ端面とシート部材との間に接着部材を備えることとしたので、現像ローラ軸線方向、並びに周方向への移動が妨げられる。したがって、シート部材は、現像ローラ表面の所定位置に確実に固定され、現像ローラのシール箇所におけるトナーの侵入や溶融を防止する作用を、より一層安定して働かせることが可能となる。

また、現像ローラ表面にトナー薄層を形成する規制板を備え、この規制板は、一方の平面で現像ローラと当接し、当接箇所から先端までの長さが、シート部材を備えていない領域より、シート部材を備えた領域の方が短いこととしたので、規制板先端の箇所において、現像ローラと規制板との間の空間が、シート部材を備えていない領域より、シート部材を備えた領域の方が小さくなる。これにより、シート部材を備えた領域の、現像ローラと規制板との間に滞留するトナー量を少なくすることができる。したがって、現像ローラとシール部材との間にトナーが侵入することを防止する作用が一層高められる。

また本発明では、上記現像装置を画像形成装置に搭載することとしたので、低コストで実施可能な、より簡便な構成で、現像ローラとシール部材との間に対してトナーの侵入、滞留、溶融、及び固着を防止することができ、長寿命化が図られ、好適な画像品質を維持し続けることが可能な高性能な画像形成装置を得ることができる。

以下、本発明の実施形態を図１〜図１３に基づき説明する。

最初に、本発明の第１の実施形態に係る現像装置を搭載した画像形成装置について、図１を用いてその構造の概略を説明する。図１は、画像形成装置の一例であるカラープリンタの概略構造を示す模型的垂直断面左側面図である。このカラープリンタは、中間転写ベルトを用いたタイプである。図１において、右方がプリンタの前面側、左方が背面側である。

図１に示すように、プリンタ１の本体２の内部下方には、用紙カセット３が配置されている。用紙カセット３の内部には、用紙Ｐが積まれて収容されている。そして、この用紙Ｐは、図１において用紙カセット３の右上方に向けて送り出される。用紙カセット３は、本体２の前面側、すなわち図１において右方から水平に引き出すことが可能である。

用紙カセット３の用紙搬送方向下流には、給紙用用紙搬送路４、給紙用搬送ローラ５、レジストローラ６、及び画像形成部２０が配置されている。画像形成部２０には、その中心に、回転体の像担持体である感光体ドラム２１が備えられている。感光体ドラム２１は、図１において反時計方向に回転する。感光体ドラム２１の周囲には、その回転方向に沿って順に帯電装置２２、現像装置３０、及びドラム用のクリーニング装置５０が配置されている。

現像装置３０は、その主たるところが図１において時計方向に回転する回転枠３１で構成され、この回転枠３１に計４台の現像器３２が周方向に等間隔に配置されている。４台の現像器３２とは、ブラック用の現像器３２Ｂ、シアン用の現像器３２Ｃ、マゼンタ用の現像器３２Ｍ、及びイエロー用の現像器３２Ｙである。回転枠３１は、図示しない駆動手段により回転せしめられ、４台の現像器３２を順次感光体ドラム２１と対向する位置に移動させて、感光体ドラム２１表面に各色のトナー像を形成させるものである。

画像形成部２０の上方には光学部７が備えられ、ここからレーザ光Ｌが感光体ドラム２１に向かって照射される。図中の一点鎖線がレーザ光Ｌを示す。

感光体ドラム２１のすぐ下方には、中間転写体を無端ベルトの形で用いた中間転写ベルト８が配置されている。中間転写ベルト８は、複数のローラに巻き掛けられて支持され、図１において時計方向に回転する。中間転写ベルト８は、感光体ドラム２１に下方から圧接し、一次転写部６０を形成している。

中間転写ベルト８が用紙搬送路に懸かる箇所には、二次転写部９が配置されている。用紙Ｐは、この二次転写部９に形成された二次転写ニップ部に挿通されることにより、中間転写ベルト８に圧接せしめられ、トナー像が転写される。二次転写部９の用紙搬送方向下流には、ベルト用クリーニング手段１０が備えられている。

画像形成部２０、及び二次転写部９の用紙搬送方向下流には、定着部１１、排出用用紙搬送路１２、及び用紙排出部１３が配置されている。用紙排出部１３は、本体２の上面に、印刷済みの用紙Ｐを外部から取り出し可能な位置に設けられている。

定着部１１、及び二次転写部９の下方であって、用紙カセット３との間には、両面印刷用用紙搬送路１４が配置されている。両面印刷用用紙搬送路１４は、排出用用紙搬送路１２の途中から分岐し、定着部１１の下方、及び二次転写部９の下方を通り、レジストローラ６のすぐ上流で給紙用用紙搬送路４に合流している。

続いて、上記プリンタ１の画像形成部２０周辺の詳細な構成について、図２を用いて説明する。図２は、画像形成部周辺を示す垂直断面部分拡大図である。

図２に示すように、画像形成部２０には、その中心に像担持体である感光体ドラム２１が備えられている。そして、前述のように、感光体ドラム２１の近傍には、その回転方向に沿って順に、帯電装置２２、現像装置３０、及びドラム用クリーニング装置５０が配置されている。感光体ドラム２１と中間転写ベルト８とが圧接する一次転写部６０は、感光体ドラム２１の回転方向に沿って、現像装置３０とドラム用クリーニング装置５０との間に設けられている。

感光体ドラム２１は、プリンタ１内の用紙搬送方向と直角をなす用紙幅方向、すなわち図２の紙面奥行き方向に延び、その軸線方向を水平にして配置されている。感光体ドラム２１は、アルミニウム等により構成される導電性ローラ状基体の外側に、真空蒸着等によって無機光導電性材料であるアモルファスシリコンの感光層を設けた無機感光体のドラムで、直径が３０ｍｍである。感光体ドラム２１は、図示しない駆動装置によって、その周速度が用紙搬送速度（例えば２１０ｍｍ／ｓｅｃ）とほぼ同じになるように回転せしめられている。

帯電装置２２は、その内側に、感光体ドラム２１に接触する帯電ローラ２２ａを備えている。帯電ローラ２２ａは、所定の圧力で感光体ドラム２１に圧接し、感光体ドラム２１の回転に従って回転する。この帯電ローラ２２ａにより、感光体ドラム２１の表面が所定の極性及び電位で一様に帯電せしめられる。

現像装置３０は、先に説明したように、その主たるところが回転枠３１で構成され、この回転枠３１に計４台の現像器３２が周方向に等間隔に配置されている。各現像器３２には、感光体ドラム２１の近傍に、感光体非接触型の現像ローラ４０が設けられている。現像ローラ４０には、感光体ドラム２１の帯電極性と同極性のバイアスが印加される。この現像ローラ４０により、現像剤であるトナーが帯電せしめられるとともに、感光体ドラム２１の表面の静電潜像に移動せしめられ、静電潜像が現像される。トナーは、図示しないトナー供給容器に収容され、現像装置３０の箇所まで図示しない搬送手段により搬送されて、補給される。なお、この現像装置３０詳細な構成は後述する。

一次転写部６０には、中間転写ベルト８を介して感光体ドラム２１に接触する一次転写ローラ６１が設けられている。この一次転写ローラ６１が設けられた箇所に、感光体ドラム２１と中間転写ベルト８とが接触する一次転写ニップ部が形成される。一次転写ローラ６１は、駆動装置を有することなく、中間転写ベルト８に接触することによって、中間転写ベルト８の回転に従って回転する。また、一次転写ローラ６１には、感光体ドラム２１やトナーの帯電電荷とは逆極性である一次転写バイアスが必要に応じて印加される。

なお、中間転写ベルト８は、ポリイミド等の合成樹脂のみで形成した単層の樹脂ベルト、またはそのような合成樹脂表面にゴム層を積層した弾性ベルトで構成され、複数のローラに巻き掛けられて支持されている。

ドラム用クリーニング装置５０は、図２に示すように、感光体ドラム２１の回転方向に沿って、一次転写部６０のさらに下流側に配置されている。ドラム用クリーニング装置５０は、そのハウジング５１の内側に、クリーニングローラ５２と、排出スクリュー５３とを、またハウジング５１と感光体ドラム２１との間に、クリーニングブレード５４を備えている。

クリーニングローラ５２、及びクリーニングブレード５４は、図示しないばね等の弾性部材により付勢され、感光体ドラム２１に押し付けられている。クリーニングローラ５２、及びクリーニングブレード５４は感光体ドラム２１の軸線方向に延び、感光体ドラム２１の感光層とほぼ同じ軸線方向長さを有している。効率良くクリーニングを実施するために、クリーニングローラ５２は、図示しない駆動装置により、その周速度が感光体ドラム２１の周速度に対して１５〜２０％程度速くなるように、回転軸に関して感光体ドラム２１の回転方向と逆方向に回転せしめられている。このようなクリーニングローラ５２、及びクリーニングブレード５４によって、中間転写ベルト８へのトナー像の転写後、感光体ドラム２１表面に残留したトナーを除去してクリーニングする。感光体ドラム２１表面から除去されたトナーは、一旦ハウジング５１内に回収され、排出スクリュー５３により外部に排出される。

続いて、現像装置３０の詳細な構成について、図２に加えて、図３〜図５を用いて説明する。図３は現像装置に備えられた現像器の斜視図、図４は現像器の垂直断面左側面図、図５は図４の現像器の現像ローラ周辺を示す模型的部分拡大図である。なお、４色の各現像器３２は基本的な構造が共通するので、「Ｃ」「Ｍ」「Ｙ」「Ｂ」といった各色の識別記号は省略するものとする。

図２に示す現像装置３０は、図３に示す現像器３２を備えている。そして、現像器３２は、ケース３３を備えている。ケース３３は、感光体ドラム２１の軸線方向、すなわち図２の紙面奥行き方向に細長い形状を有し、その長手方向を水平にして配置されている。

ケース３３の内部には、図４に示すように、トナー収容室３４が設けられている。トナー収容室３４にはトナーの攪拌を行うための攪拌部材３５と、現像ローラ４０にトナーを供給するための供給ローラ３６とが、各々軸線を水平にして設けられている。

トナー収容室３４は、感光体ドラム２１と隣接する箇所に開口部３７を備えている。開口部３７には現像剤担持体である現像ローラ４０が配置されている。現像ローラ４０の片側はトナー収容室３４の内部に位置し、他の片側はトナー収容室３４の外部に露出して像担持体である感光体ドラム２１に向き合っている（図２参照）。現像ローラ４０は、図示しない駆動手段により図４において時計方向に回転せしめられる。

現像ローラ４０の、トナー収容室３４内部側の箇所から回転方向下流側、すなわち図４において現像ローラ４０の上方には、規制板３８が設けられている。規制板３８は、合成樹脂製や金属製の薄いフィルム状の部材で構成され、その一方の平面が現像ローラ４０に当接するように設けられている（図４、図５参照）。これにより、規制板３８は、現像ローラ４０の表面にトナー薄層を形成し、感光体ドラム２１に定量的にトナーを供給することができる。

現像ローラ４０の軸線方向両端部の、トナー収容室３４内部側には、図５に示すように、シール部材３９が設けられている。シール部材３９は、現像ローラ４０の軸線方向両端の箇所に各１個ずつ設けられている。シール部材３９は、フェルトやウレタン、スポンジ、不織布等で構成され、現像ローラ４０の周面に沿って、半周程度の長さにわたって現像ローラ４０表面に当接するように設けられている。このシール部材３９は、現像ローラ４０の軸線方向両端部とケース３３との隙間から外側へのトナーの漏洩を防止する役目を果たす。

続いて、現像ローラ４０と規制板３８との詳細な構成について、図６〜図９を用いて説明する。図６は現像ローラの斜視図、図７は現像ローラの垂直断面部分拡大図、図８は現像ローラと規制板との位置関係を示す部分拡大図、図９は規制板の現像ローラとの当接箇所を示す部分拡大図である。

現像ローラ４０は、図６及び図７に示すように、その表面を構成するものであってトナーを吸着する箇所であるローラ部４１と、軸部４２とを備えている。軸部４２は金属（ステンレス）によって構成され、その表面にローラ部４１として発泡シリコン層が設けられ、さらにその表面にウレタンゴムがコーティングされている。現像ローラ４０表面、すなわちローラ部４１の表面粗さは、算術平均高さＲａ（ＪＩＳ Ｂ ０６０１−２００１）にして０．８〜１．２μｍである。

現像ローラ４０の軸線方向両端部には、その表面をぐるりとカバーするように、シート部材４３が設けられている。シート部材４３は、周方向に継ぎ目のないチューブ状をなし、熱収縮性を有する材料であるＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）で構成されている。シート部材４３を現像ローラ４０に設ける際には、シート部材４３の内側に現像ローラ４０を挿入した後、加熱してシート部材４３を収縮させることにより現像ローラ４０表面に密着させる。なお、シート部材４３は、１４０°Ｃで、５分以上かけて収縮させる。

シート部材４３の表面粗さは、算術平均高さＲａにして０．６μｍ以下であり、現像ローラ４０の表面粗さ（Ｒａ＝０．８〜１．２μｍ）より小さい。

また、シート部材４３の表面硬度は、引っかき硬度（鉛筆法、ＪＩＳ Ｋ ５６００−１９９９）にして２Ｈ〜３Ｈである。これに対して、トナー基材である合成樹脂の表面硬度は引っかき硬度（鉛筆法）でＨ〜ＨＢであり、シート部材４３の表面硬度の方が高くなっている。なお、現像ローラ４０の表面硬度はＢである。

このようなシート部材４３の箇所に対して、図８、及び図９に示すように、規制板３８は、現像ローラ４０との当接箇所からその先端までの長さが、シート部材４３を備えていない領域より、シート部材４３を備えた領域の方が短くなっている。これにより、図９に一点鎖線で囲んで示したように、規制板３８先端の箇所において、現像ローラ４０と規制板３８との間の空間が、シート部材を備えていない領域の空間Ａより、シート部材を備えた領域の空間Ｂの方が小さくなる。

上記のようにして、トナーを供給することにより、静電潜像をトナー像に現像する現像ローラ４０と、この現像ローラ４０の軸線方向両端部から外側へのトナーの漏洩を防止するシール部材３９とを備えた現像装置３０において、現像ローラ４０は、その軸線方向両端部表面をカバーするように、現像ローラ４０表面より表面粗さが小さく、周方向に継ぎ目のないシート部材４３を備えているので、シート部材４３を備えた箇所では、備えていない箇所よりも滑りが生じて、現像ローラ４０とシール部材３９との間に対してトナーが侵入したり、滞留したりし難くなる。そして、現像ローラ４０とシール部材３９との間の摩擦熱も発生し難い。したがって、低コストで実施可能な、より簡便な構成で、現像ローラ４０とシール部材３９との間に対してトナーの侵入、滞留、溶融、及び固着を防止することができる。その結果、長寿命化が図られ、好適な画像品質を維持し続けることが可能な現像装置３０が得られる。

そして、シート部材４３は、トナー基材である合成樹脂より表面硬度が高いので、トナーとの摩擦によって傷付くことを抑制できる。これにより、現像ローラ４０とシール部材３９との間におけるトナーの滞留や摩擦熱の発生を防止する作用が高められる。したがって、さらにこの現像ローラ４０のシール箇所におけるトナーの溶融や固着が発生し難くなる。また、現像ローラ４０より表面硬度が高いシート部材４３を、シール部材３９が接触する箇所に設けたので、現像ローラ４０の磨耗を防止することが可能である。

また、シート部材４３は、熱収縮性を有する材料で構成されているので、加熱し収縮させることにより、現像ローラ４０の両端部表面に簡単に設けることができる。したがって、現像ローラ４０とシール部材３９との間に対するトナーの侵入や溶融等を防止する作用を、一層低コストで、簡便な構成で得ることが可能である。

さらに、現像ローラ４０表面にトナー薄層を形成する規制板３８を備え、この規制板３８は、一方の平面で現像ローラ４０と当接し、当接箇所から先端までの長さが、シート部材４３を備えていない領域より、シート部材４３を備えた領域の方が短いので、規制板３８先端の箇所において、現像ローラ４０と規制板３８との間の空間が、シート部材４３を備えていない領域より、シート部材４３を備えた領域の方が小さくなる。これにより、シート部材４３を備えた領域の、現像ローラ４０と規制板３８との間に滞留するトナー量を少なくすることができる。したがって、現像ローラ４０とシール部材３９との間にトナーが侵入することを防止する作用が一層高められる。

また本発明では、上記現像装置３０をプリンタ１に搭載することとしたので、低コストで実施可能な、より簡便な構成で、現像ローラ４０とシール部材３９との間に対してトナーの侵入、滞留、溶融、及び固着を防止することができ、長寿命化が図られ、好適な画像品質を維持し続けることが可能な高性能なプリンタ１を得ることができる。

次に、本発明の第２の実施形態に係る現像装置の詳細な構成について、図１０を用いて説明する。図１０は、現像装置の現像ローラの垂直断面部分拡大図である。なお、この実施形態の基本的な構成は、図１〜図９を用いて説明した前記第１の実施形態と同じであるので、第１の実施形態と共通する構成については図面の記載、及びその説明を省略するものとする。

第２の実施形態に係る現像装置において、現像ローラ４０は、図１０に示すように、その軸線方向両端部に、表面をぐるりとカバーするシート部材４３を備えている。なお、図１０は、現像ローラ４０の軸線方向の一端のみを描画しているが、他端にもシート部材４３が備えられている。

現像ローラ４０は、その表面を構成するローラ部４１に、凹部４４を備えている。この凹部４４は、軸線方向両端部のシート部材４３が設けられる箇所であって、シート部材４３の軸線方向内側の端部より外側に、ローラ部４１周面に沿って一周にわたって形成されている。また凹部４４は、その深さが、シート部材４３の軸線方向内側端部の箇所においてシート部材４３表面とローラ部４１表面とが面一となる深さであり、現像ローラ４０端面に近づくに従って浅くなるような傾斜をなしている。

そして、シート部材４３は、熱収縮せしめられて設けられると、図１０に示すように、軸線方向内側端部が、この凹部４４に収まるようにローラ部４１表面、すなわち現像ローラ４０表面に密着する。これにより、シート部材４３は、現像ローラ４０の直径より小さい直径の箇所を、局部的に備えることとなる。

上記のようにして、シート部材４３は、現像ローラ４０の直径より小さい直径の箇所を、局部的に備えているので、現像ローラ４０に引っ掛かり、現像ローラ４０軸線方向への移動が妨げられる。これにより、シート部材４３は、現像ローラ４０表面の所定位置に保持され、現像ローラ４０のシール箇所におけるトナーの侵入や溶融を防止する作用を安定して働かせることが可能となる。

次に、本発明の第３の実施形態に係る現像装置の詳細な構成について、図１１を用いて説明する。図１１は、現像装置の現像ローラの垂直断面部分拡大図である。なお、この実施形態の基本的な構成は、図１〜図９を用いて説明した前記第１の実施形態と同じであるので、第１の実施形態と共通する構成については図面の記載、及びその説明を省略するものとする。

第３の実施形態に係る現像装置において、現像ローラ４０は、図１１に示すように、その軸線方向両端部に、表面をぐるりとカバーするシート部材４３を備えている。なお、図１１は、現像ローラ４０の軸線方向の一端のみを描画しているが、他端にもシート部材４３が備えられている。

現像ローラ４０は、その表面を構成するローラ部４１に、凹部４５を備えている。この凹部４５は、軸線方向両端部のシート部材４３が設けられる箇所であって、シート部材４３の軸線方向内側の端部より外側に、ローラ部４１周面に沿って一周にわたって形成されている。また凹部４５は、ローラ部４１の軸線方向、及び周方向において、その深さが一定な溝状をなしている。

そして、シート部材４３は、熱収縮せしめられて設けられると、図１１に示すように、凹部４５の箇所が、凹部４５の形状に沿うようにして内側に向かって収縮し、ローラ部４１表面、すなわち現像ローラ４０表面に密着する。これにより、シート部材４３は、現像ローラ４０の直径より小さい直径の箇所を、局部的に備えることとなる。

このようにして、第３の実施形態に係るシート部材４３は、第２の実施形態と同様に、現像ローラ４０の直径より小さい直径の箇所を、局部的に備えているので、現像ローラ４０表面の所定位置に保持され、現像ローラ４０のシール箇所におけるトナーの侵入や溶融を防止する作用を安定して働かせることが可能となる。

次に、本発明の第４の実施形態に係る現像装置の詳細な構成について、図１２、及び図１３を用いて説明する。図１２は現像装置の現像ローラの垂直断面部分拡大図、図１３は現像ローラの側面図である。なお、この実施形態の基本的な構成は、図１〜図９を用いて説明した前記第１の実施形態と同じであるので、第１の実施形態と共通する構成については図面の記載、及びその説明を省略するものとする。

第４の実施形態に係る現像装置において、現像ローラ４０は、図１２に示すように、その軸線方向両端部に、表面をぐるりとカバーするシート部材４３を備えている。なお、図１２は、現像ローラ４０の軸線方向の一端のみを描画しているが、他端にもシート部材４３が備えられている。

シート部材４３は、現像ローラ４０のローラ部４１の軸線方向両端部表面からローラ部４１端面にかけての領域をカバーしている。そして、このローラ部４１端面とシート部材４３との間には、図１２、及び図１３に示すように、接着部材４６を備えている。接着部材４６は、加熱することにより接着作用が働く、ドーナツ形状のシートで構成されている。したがって、接着部材４６は、シート部材４３を収縮させるために加熱する際、これと同時に接着作用が働き、ローラ部４１端面とシート部材４３とを接着させる。

このようにして、シート部材４３は、現像ローラ４０のローラ部４１の軸線方向両端部表面からローラ部４１端面にかけての領域をカバーし、このローラ部４１端面とシート部材４３との間に接着部材４６を備えているので、現像ローラ４０軸線方向、並びに周方向への移動が妨げられる。したがって、シート部材４３は、現像ローラ４０表面の所定位置に確実に固定され、現像ローラ４０のシール箇所におけるトナーの侵入や溶融を防止する作用を、より一層安定して働かせることが可能となる。

以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。

例えば、上記実施形態では、プリンタ１は、現像装置３０に４台の現像器３２が周方向に等間隔に配置された回転枠３１を、また中間転写体として無端状の中間転写ベルト８を備えるカラー印刷用の画像形成装置であるが、タンデム方式のカラー印刷用画像形成装置、或いは中間転写体を用いることのない、ブラックトナーのみを使用したモノクロ印刷用の画像形成装置であっても構わない。

また、シート部材４３は、熱収縮性を有する材料であるＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）で構成されていることとしたが、ＰＥＴに代わる他の熱収縮性を有する材料であっても構わないし、熱収縮性を有しない材料であっても構わない。

そして、シート部材４３が、現像ローラ４０の直径より小さい直径の箇所を、局部的に備える構成としては、本発明の第２、及び第３の実施形態の構成を例に掲げて説明したが、これらに限定されるわけではなく、他の構成であっても構わない。

また、本発明の第４の実施形態において、現像ローラ４０端面とシート部材４３との間に備える接着部材４６として、加熱することにより接着作用が働くシートを用いたが、接着部材４６はこれに限定されるわけではなく、他の粘着テープや接着剤等であっても構わない。そして、この第４の実施形態は、前記第２、及び第３の実施形態と組み合わせて実施することも可能である。

本発明は、画像形成装置に適用可能な現像装置全般において利用可能である。

本発明の第１の実施形態に係る現像装置を搭載したプリンタの模型的垂直断面左側面図である。 図１の画像形成部周辺を示す垂直断面部分拡大図である。 図２の現像装置に備えられた現像器の斜視図である。 図３の現像器の垂直断面左側面図である。 図４の現像器の現像ローラ周辺を示す模型的部分拡大図である。 図３の現像ローラの斜視図である。 図６の現像ローラの垂直断面部分拡大図である。 現像ローラと規制板との位置関係を示す部分拡大図である。 規制板の現像ローラとの当接箇所を示す部分拡大図である。 本発明の第２の実施形態に係る現像装置の現像ローラの垂直断面部分拡大図である。 本発明の第３の実施形態に係る現像装置の現像ローラの垂直断面部分拡大図である。 本発明の第４の実施形態に係る現像装置の現像ローラの垂直断面部分拡大図である。 図１２の現像ローラの側面図である。

符号の説明

１ プリンタ（画像形成装置）
２０ 画像形成部
２１ 感光体ドラム
３０ 現像装置
３１ 回転枠
３２ 現像器
３８ 規制板
３９ シール部材
４０ 現像ローラ
４１ ローラ部
４２ 軸部
４３ シート部材
４４、４５ 凹部
４６ 接着部材

Claims (7)

1. トナーを供給することにより、静電潜像をトナー像に現像する現像ローラと、この現像ローラの軸線方向両端部から外側へのトナーの漏洩を防止するシール部材とを備えた現像装置において、
   前記現像ローラは、その軸線方向両端部表面をカバーするように、現像ローラ表面より表面粗さが小さく、周方向に継ぎ目のないシート部材を備えることを特徴とする現像装置。
2. 前記シート部材は、トナー基材である合成樹脂より表面硬度が高いことを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
3. 前記シート部材は、熱収縮性を有する材料で構成されていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の現像装置。
4. 前記シート部材は、前記現像ローラの直径より小さい直径の箇所を、局部的に備えることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の現像装置。
5. 前記シート部材は、前記現像ローラの軸線方向両端部表面からローラ部端面にかけての領域をカバーし、この現像ローラ端面とシート部材との間に接着部材を備えることを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の現像装置。
6. 前記現像ローラ表面にトナー薄層を形成する規制板を備え、この規制板は、一方の平面で現像ローラと当接し、当接箇所から先端までの長さが、前記シート部材を備えていない領域より、シート部材を備えた領域の方が短いことを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載の現像装置。
7. 請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載の現像装置を搭載したことを特徴とする画像形成装置。

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