JP2017054106A - 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

Abstract

【課題】 現像剤担持体に付着した付着物を効率的に取ることで、現像装置の使用期間を長くすることが求められている。【解決手段】 現像剤担持体が第１の回転方向に回転し、撹拌部材が第１の回転方向と逆方向である第２の回転方向に回転し、撹拌部材と現像担持体が接触する接触領域において、現像剤担持体の移動速度が、撹拌部材の移動速度よりも速い。【選択図】 図１

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ものである。

ここで、プロセスカートリッジとは、少なくとも像担持体を有するものをいう。多くの場合、帯電手段、現像手段、クリーニング手段、像担持体と、を一体的にカートリッジ化し、このカートリッジを画像形成装置本体に対して着脱可能とするものをいう。

また、現像装置とは、少なくとも現像剤担持体を有するものをいう。多くの場合、現像剤担持体、それを支持する現像枠体、それに関わる部品と、を一体化し、画像形成装置の装置本体に着脱可能にしたものをいう。

レーザービームプリンターや複写機といった電子写真方式による電子写真画像形成装置では、粉体状現像剤としてトナーを使用している。トナーは現像容器内に収容され、撹拌シートなどのトナー搬送手段によりトナー担持体へ搬送され、トナー担持体上に保持される。そして、トナー層厚規制部材としての現像ブレードにより所定の電荷を付与され、像を担持する像担持体上の静電潜像形成部へ移動し、像担持体である感光体上の静電潜像を可視化する。その後この可視像は転写手段により紙等の転写材へ転写され、定着装置により定着される。転写材に転写されずに像担持体上に残ったトナーは、像担持体上に当接されたクリーニング装置により像担持体上から剥ぎ取られクリーニング容器に送られる。これらの一連の画像形成プロセスが終了し、ユーザーは所望の画像を得ることができる。

また、現像法の１つとして、画像形成装置の現像剤担持体を像担持体と非接触に保持しながら、像担持体上の潜像の現像を行うジャンピング現像法が知られている。ここでは、ジャンピング現像法を採用した現像装置の一例について説明する。

ジャンピング現像法を用いた現像装置においては、現像容器内に収容されたトナーは撹拌シートなどにより搬送され、現像剤担持体としての現像スリーブ上に保持される。現像スリーブが回転することにより、現像スリーブ上に保持された一成分系現像剤としてのトナーが像担持体としての感光体と対向した現像領域へ向けて搬送される。その搬送途中でトナーは、現像スリーブと当接されたブレードにより規制されて、現像スリーブ上に薄層状に塗布される。現像領域において現像スリーブと感光体とは、５０〜５００μｍの間隙を隔てて保持されている。そして、現像スリーブに直流に交流を重畳した現像バイアスを印加することにより、現像スリーブ上に薄層状に塗布されたトナーが感光体上の静電潜像に飛翔して付着することにより、潜像がトナー像として可視化される。

このような現像装置の長寿命化（使用期間の長期化）を達成するための手段として、撹拌部材である撹拌シートを現像剤担持体の回転方向と同方向に回転させ、かつ接触させる方法が知られている（特許文献１）。この現像装置の構成を図７に示す。撹拌部材である撹拌シートを現像剤担持体に接触させることによってトナーの現像スリーブへの連れまわりや、紙粉その他の微粉などの異物による現像剤担持体の堆積を起こりにくくしている。これにより、現像スリーブ表面への付着物の堆積が低減されるため、画像に影響がでるまでの期間が長くなることにより現像装置の長寿命化を実現する技術が開示されている。

特開２００１−１１７３６９号公報

しかしながら、特許文献１のような構成では、現像剤担持体上の付着物を十分に低減することができない。例えば、現像剤担持体からトナーが剥れ落ちる領域と現像剤担持体上のトナーが搬送される領域が重なる場合がある。この場合、トナーが密な状態となる（図７の点線で囲まれている領域Ｃ）ため、トナーの連れまわりなどの付着物の付着を充分に低減することができず、現像装置の長寿命化（使用期間の長期化）が実現しにくい。

本発明の現像装置は、
現像剤を担持すると共に、回転することによって現像剤を像担持体へ付着させて画像形成を行う現像剤担持体と、
現像剤を撹拌する撹拌部材であって、回転する回転部材と前記回転部材に取り付けられ可撓性を有するシート部材とを備え、前記シート部材の自由端が前記現像剤担持体における画像形成領域内の表面と接触可能なように構成される撹拌部材と、を有し、
前記現像剤担持体が第１の回転方向に回転し、
前記撹拌部材が前記第１の回転方向と逆方向である第２の回転方向に回転し、
前記撹拌部材と前記現像担持体が接触する接触領域において、前記現像剤担持体の移動速度が、前記撹拌部材の移動速度よりも速いことを特徴とする。

また、本発明の他の現像装置は、
現像剤を担持すると共に、回転することによって現像剤を像担持体へ付着させて画像形成を行う現像剤担持体であって、前記像担持体上に形成された画像が記録媒体に転写された後に、前記像担持体上に残留した現像剤を回収する現像剤担持体と、
回転することによって現像剤を撹拌する撹拌部材であって、回転する際に前記現像剤担持体における画像形成領域内の表面と接触可能なように構成される撹拌部材と、を有し、
前記現像剤担持体が第１の回転方向に回転し、
前記撹拌部材が前記第１の回転方向と逆方向である第２の回転方向に回転し、
前記撹拌部材と前記現像担持体が接触する接触領域において、前記現像剤担持体の移動速度が、前記撹拌部材の移動速度よりも速いことを特徴とする。

また、本発明は、プロセスカートリッジや画像形成装置を提供するものである。

以上で説明したように、現像剤担持体に付着した付着物を効率的に取ることで、現像装置の使用期間を長くすることが可能になる。

実施例１に記載の本発明に係る現像装置の概略断面図 図１のＸ方向から見た現像スリーブと撹拌部材の配置関係を示す概略図 実施例１に記載の本発明に係る画像形成装置の概略断面図 実施例１に記載の現像スリーブと撹拌シートとが接触部から見た場合に同方向に回転する動きを示す概略図 実施例１に記載の現像スリーブおよび撹拌部材の駆動構成を示す概念図 実施例２に記載のクリーナレスシステムを用いた画像形成装置の概略断面図 従来例を説明するための現像スリーブと逆方向の撹拌シートの動きを示す模式図

（実施例１）
以下、本発明に係る画像形成装置を図面に則して説明する。以下に説明する実施例は、例示的に本発明を説明するものであって、以下に記載される構成部品の寸法、材質、形状、その相対配置などは、特に特定的な記載がない限りは、本発明の範囲をそれに限定するものではない。

まず、図３を用いて画像形成プロセスや画像形成装置の構成について説明する。

図３は本発明に従う画像形成装置の概略構成図である。この画像形成装置は、電子写真プロセスを利用したモノクロレーザプリンタである。

＜画像形成プロセス＞
プリント信号が画像形成本体のコントローラに入力されると、画像形成動作を開始する。所定のタイミングで各駆動部が動き出し電圧が印加される。

回転駆動された像担持体である感光ドラム１は、帯電部材である帯電ローラ２によって一様に帯電される。一様に帯電された感光ドラム１は、露光手段であるスキャナユニット４からのレーザ光Ｌにより露光され、その表面に静電潜像（または静電像）が形成される。その後、この静電潜像は、現像剤担持体である現像スリーブ３１によって現像剤が供給されて、現像剤像として可視化される。

一方、記録媒体Ｐは記録媒体収容部７０から記録媒体供給ユニット７１により分離給送され、感光ドラム１への現像剤像の形成タイミングとの同期をとり、転写手段である転写ローラ５と感光ドラム１との対向部（転写部）へと、記録媒体Ｐを送り出す。

こうして、可視化された感光ドラム１上の現像剤像は、転写ローラ５の作用によって記録媒体Ｐに転写される。現像剤像を転写された記録媒体Ｐは、定着手段６に搬送される。ここで、記録媒体Ｐ上の未定着のトナー像は、熱、圧力よって記録媒体Ｐに定着される。その後、記録媒体Ｐは排出ローラなどにより画像形成装置の装置本体外に排紙される。一方で、現像剤像転写後の感光ドラム１上に残った転写残現像剤はクリーニング装置８により除去され、次の像形成プロセスが行われる。

＜現像装置の説明＞
本実施例では、非接触現像方式（ジャンピング現像方式）を採用し、図３に示す現像装置３の構成を用いている。さらに詳細な構成を図１および図２に示す。なお、本実施例の現像装置は、画像形成装置の装置本体に着脱可能に構成されている。

図１は、現像装置を画像形成装置の装置本体に装着した際の現像装置の位置（使用時の姿勢）を示す。図２は、図１のＸ方向から見た現像スリーブと撹拌部材の配置関係を示す。具体的には、図２は、後述する撹拌部材の自由端３４ａ１が現像スリーブ３１の外周面に接触した際の接触状態を示すものである。なお、図２に示す上下方向は、現像スリーブの長手方向である。

また、図１に示すように、装着位置では、現像剤担持体の最下部は、現像剤を収容する現像剤収容室（トナー容器３００）の底部よりも上方に位置する。逆に言うと、現像剤収容室の底部の方が、現像剤担持体の最下部より低い位置にある。いわゆる汲み上げ構成になっている。

本実施例では、現像剤は、磁性現像剤である磁性トナーを用いているが、これに限定されずキャリアとトナーとから構成される二成分でもいいし、非磁性でも構成によってはよい。

現像装置は、現像容器３０１（現像室）と、トナーを収容するトナー容器３００（現像剤収容室）とで構成されている。現像容器３０１は、現像剤担持体である現像スリーブ３１と現像剤の層厚を規制する層厚規制部材である現像ブレード３３を有している。トナー容器３００は撹拌部材３４を有し、現像容器３０１とトナー容器３００は現像開口Ａ（開口部３０２）を介して連通している。現像容器３０１とトナー容器３００は、第１枠体３６ａと第２枠体３６ｂとの２つの枠体（３６ａ、３６ｂ）で構成され、現像開口Ａは第１枠体３６ａが有する。

現像スリーブ３１は素管上にカーボンを分散させた塗料をコートしたものであり、非磁性であって、その素管はアルミニウム、ステンレス鋼などで構成されている。

塗料コートによって現像スリーブ３１の表面上は粗さを持っており、その粗さは現像スリーブ３１のトナー搬送性に寄与する。さらに現像スリーブ３１は不図示の軸受によって回転可能に支持されており、感光体１からギアを介して、図１のＲ１方向に回転している。現像スリーブ３１はＤＣバイアスにＡＣバイアスが重畳できる電源に接続されており、電源によるバイアス印加で感光ドラム１上の潜像がトナー像として可視化される。また、現像スリーブ３１は、感光ドラム１に対して所定の現像間隔をもって対向支持されている。現像スリーブ３１上のトナーの層厚（塗布量）の規制を行うトナー層厚規制部材である現像ブレード３３は、摩擦帯電によりトナーに適正なトリボを与えている。現像ブレード３３はウレタン製ゴムブレードである。現像スリーブ３１上のトナーの層厚は、上記の感光ドラム１と現像スリーブ３１との最小間隙よりも薄くなるように設定されている。トナーは、磁性一成分系現像剤（一成分現像剤）としてのネガトナーである。

現像スリーブ３１は、磁性体であるマグネットローラ３２が内包し固定配設されており、マグネットローラ３２は図示されたように４つの方向に磁極を持っている。４つの磁極のうち、Ｓ２極はトナーが感光ドラム１上に飛翔し現像されるときに、カブリの要因となるトナーを現像スリーブ３１上に付着させておくために必要である。Ｓ２極の反対側に配設されているのがＳ１極であり、現像容器３０１のトナーを現像スリーブ３１に吸着させる。Ｎ１、Ｎ２極は共に現像スリーブ３１上にコートされているトナーの搬送及びトリボ付与に寄与する。本実施例では、４極構成のマグネットローラを用いたが、上記機能を果たす極が存在すれば、４極に限ることはない。

このように、本実施例では、現像剤担持体（現像スリーブ３１）は、現像剤を担持すると共に、回転することによって現像剤を像担持体へ付着させて（現像剤像）画像形成を行う構成である。

また、現像スリーブ３１の下部にあたる現像容器の内側にはトナー吹き出し防止シート３５が設けられており、現像スリーブ３１下部からのトナー漏れを防いでいる。

撹拌部材は、回転部材である攪拌軸部３４ｂに可撓性をもったシート部材である撹拌シート３４ａを固定している。具体的には、撹拌シート３４ａの一方側が撹拌軸部に取り付けられ、他方側が自由端３４ａ１となる。撹拌軸部３４ｂの中心が回転中心３４ｃになり、撹拌軸の軸線になる。

撹拌シート３４ａはトナー容器の底部に対し、侵入量を持って当接し、トナー容器３００に入っているトナーをほぐす。さらに撹拌シート３４ａがトナー容器底部を擦って回転する際に、トナーをトナー容器３００から現像容器３０１へと搬送する。

トナーを搬送した撹拌シート３４ａは、図１のＲ２方向に回転し、現像スリーブ３１と接触する。

接触後さらに回転し現像室内のトナーの一部をトナー室に持ち帰り、トナー室と現像室内のトナーの循環を活発にしている。

このように、撹拌部材は、回転することによって現像剤を撹拌する。また、撹拌部材は、回転する際に現像剤担持体（現像スリーブ３１）における画像形成領域内（図２に示す）の表面（外周面）と接触可能なように構成されている。現像剤担持体における画像形成領域は、像担持体に形成される静電潜像の領域に対応した現像剤担持体上の領域である。

なお、特定の停止位置を除き、撹拌部材が回転していないときは、撹拌シートと現像剤担持体（現像スリーブ３１）の表面と接触しない場合もある。撹拌部材が回転始まると、撹拌シートが現像スリーブの表面に接触可能になる。

また、撹拌部材３４は、現像剤収容室内に配置されており、撹拌シート３４ａは現像剤収容室の底部に接触可能な長さを有している。これにより、撹拌部材は、撹拌現像剤収容室の底部付近の現像剤を容易に撹拌させることができる。

＜トナー融着＞
現像スリーブ３１上のトナー帯電量や層厚は、現像スリーブ表面の状態等に依存する。そのため、カートリッジ寿命を通して均質な画質を保つためには、カートリッジ寿命を通じて現像スリーブ表面状態の変化を低減する必要がある。現像スリーブ表面状態の変化として、トナー融着が挙げられ、カートリッジ寿命を決定する要因となっている。現像スリーブのトナー融着の形成過程は以下に説明する通りである。

１日の印刷枚数が過度に多い場合や過度に連続印刷された場合など過酷な条件でカートリッジが使用された場合、カートリッジ内の温度と共に、トナーが昇温する。特に高温高湿度環境下にける過酷な使用の際には、トナーがガラス転移点に近い温度まで昇温すると、柔らかくなり変質しやすい状態となる。この状態で現像スリーブ上のトナーの消費が少ない、いわゆる低印字率の印刷を繰り返された場合、現像スリーブ上のトナー循環が活発には起こらず、トナーが繰り返し現像ブレードで規制される。これにより、トナーが現像スリーブ表面に固着するトナー融着が発生する。

現像スリーブにトナーが融着した場合、スリーブ表層変化によるトリボの低下、スリーブ表面の粗さ変化によるスリーブ上のトナー搬送量の振れ（変化）等が発生し、適正な画像の形成が困難となり、カートリッジの交換する必要が生じてきてしまう。このようになると、カートリッジの使用期間を十分伸ばすことができない。

＜攪拌シートと現像スリーブの当接構成＞
次に、撹拌シートと現像スリーブの当接構成について説明する。

本実施例では、現像スリーブ上のトナーを効果的にはぎとるため、図４に示すように撹拌シートと現像スリーブとの表面同士が順方向に回転しながら接触させている。さらに、現像スリーブの周速（移動速度）が撹拌シートの周速（移動速度）よりも速い。

具体的には、現像剤担持体（現像スリーブ３１）が第１回転方向（Ｒ１）に回転し、撹拌部材３４は、第１の回転方向と逆方向である第２回転方向（Ｒ２）に回転する。また、撹拌部材と現像剤担持体が接触する接触領域において、現像剤担持体の接触部（３１ａ）の移動速度（線速度）が撹拌部材の接触部（３４ｄ）の移動速度（線速度）よりも速く設定されている。

（１）撹拌シートと現像スリーブの回転方向
上述のような構成を採用することにより、撹拌シートが現像スリーブに接触するたびに、現像スリーブ上トナーが掻き取られる。特に、図２に示すように、撹拌シート自由端の長手方向長さが、現像スリーブのトナーコート領域（画像形成領域）よりも長い場合に、現像スリーブのトナーコートされる領域全域に撹拌シートを接触させることが可能になる。このため、現像スリーブ上のトナーが長手全域において効果的に剥ぎ取られる。これにより、長手の全域において現像スリーブ上のトナーが繰り返し現像ブレードによって規制されることがなく、現像スリーブ表面にトナー融着が発生することを低減できる。

本実施例では、撹拌シートの表面が現像スリーブの表面と接触するだけでなく、撹拌シートの先端が現像スリーブの表面と接触する構成でもある（図２を参照する）。また、接触領域において、接触している部位を接触部（３１ａ、３４ｄ）とし、接触部（３１ａ、３４ｄ）の移動方向が同じ方向になる。接触部（３１ａ、３４ｄ）は、接触する際に発生し、撹拌シートと現像スリーブとのどちらにも存在するものである。

（２）撹拌シートと現像スリーブの速度
本実施例で採用されている現像スリーブ３１の外径はφ１１ｍｍであり、矢印Ｒ１方向（第１の回転方向）に回転している。現像スリーブの回転中心と撹拌シート３４ａの回転中心の距離は３１ｍｍであり、撹拌シート３４ａの先端部は、攪拌軸を中心として半径２６ｍｍで図Ｒ２方向（第２の回転方向）に回転している。図１から理解できるように、第１の回転方向と第２の回転方向が互いに反対する方向である。この構成では、撹拌シートがしならない状態では現像スリーブと撹拌シートは侵入量５ｍｍで接触する。

このとき現像スリーブ３１の周速は、撹拌シートの速度（撹拌部材３４の速度）よりも速く、相対速度１７５ｍｍ／ｓｅｃの速さで撹拌シートを追い越していく。この場合、現像スリーブの周速が約２３２ｍｍ／ｓｅｃで、撹拌部材の速度は、約５７ｍｍ／ｓｅｃになる。ここで、撹拌部材３４の速度は、撹拌シート３４ａの自由端（先端部）が（障害物がないと仮定して）描く円の移動速度である。このような設定で回転させると、一度の接触の間に撹拌シートの先端部が現像スリーブ周面約４ｍｍのトナーを掻き取ることができ、撹拌シートが約１０回回転すると、現像スリーブ全体のトナーを掻き取ることができる。

このように、本実施例では、現像剤担持体（現像スリーブ３１）を第１の回転方向（Ｒ１）に回転させ、撹拌部材３４を第１の回転方向と逆方向である第２の回転方向（Ｒ２）に回転させることによって、撹拌部材と現像担持体が接触した際に、現像剤担持体と撹拌部材の互いの接触部３１ａ、３４ｄが同じ移動方向に沿って移動する。また、現像剤担持体における接触部の移動速度が撹拌部材における接触部の移動速度よりも速くなる。

撹拌シートが現像スリーブと接している間に、トナーを剥ぎ取る効果は、現像スリーブと撹拌シートのニップの状態と、現像スリーブ表面のトナーが剥がれ落ちる領域のトナー密度によって決定される。撹拌シートと現像スリーブとが順方向に接触することにより効果的にトナーを剥ぎ取ることが可能であるので、以下に詳細を説明する。

撹拌シートと現像スリーブとの接触部（３１ａ、３４ｄ）を図４（ａ）に示す。可撓性の撹拌シートは図４（ａ）のようにしなった状態で現像スリーブ表面に接触する。接触直後は、図４（ａ）のように撹拌シートのエッジ部分は現像スリーブ表面に接触しない。この状態では、撹拌シートと現像スリーブとで形成されるニップ部が広くなり圧力が分散されるため、現像スリーブ表面のトナーを剥ぎ取る効果は一定程度あるが小さい。

その後、図４（ｂ）に示すように撹拌シートの現像スリーブとの接触状態は、撹拌シートのエッジ部が現像スリーブ表面に接触するエッジ当接状態となる。この状態は、ニップ部が狭いためにピーク圧力が大きくなり、現像スリーブ表面のトナーを剥ぎ取る効果が図４（ａ）の状態より大きい。また、撹拌シートがトナーを現像スリーブへ供給した直後であるため、現像スリーブ表面のトナーが剥がれ落ちる領域である、ニップに対して重力方向下方領域（点線のＢ領域）のトナーは疎の状態である。このため、剥がれ落ちたトナーは図４（ｂ）のＢ領域に移動することが可能である。つまり、上記のニップ状態と、重力方向下方領域の疎なトナー密度の領域と、により高いトナーの剥ぎ取り効果がある。その後一定時間を経過後エッジ当接状態が解除され撹拌シートは現像スリーブから離れていく。その結果、現像スリーブと撹拌シートが接触するたびに、現像スリーブ上のトナーが効果的に剥ぎ取られるため、トナーが繰り返し現像ブレードに規制されることがなく、現像スリーブの表面にトナーが融着することを低減できる。

図４（ｂ）から理解できるように、撹拌シート３４ａ（シート部材）は、撹拌部材３４と現像スリーブ３１（現像剤担持体）が接触したとき、撹拌シートの自由端３４ａ１における端面３４ａ２が接触領域における現像スリーブ３１の移動方向と逆方向へ向けるように撓んで変形する。これにより、撹拌シート３４ａのエッジ部（端面３４ａ２）と現像スリーブ４１の表面（外周面）との当接状態が良好になり、付着物をより有効に剥ぎ取ることができる。

本実施例では、現像スリーブの移動速度（約２３２ｍｍ／ｓｅｃ）／撹拌部材の移動速度（約５７ｍｍ／ｓｅｃ）の比は、約４倍程度になっているが、これに限定されるものではない。この比は、２倍から８倍の範囲であることが好ましい。１０倍以下でも可能である。１０倍より大きくなると、本実施例の構成では、現像スリーブにトナーを十分供給できない恐れがある。ただし、構成によっては、１０倍より大きくてもよい場合もある。

また、本実施例ではトナーの自重で撹拌シートがしなるため、現像寿命初期では撹拌シートと現像スリーブとの接触は起こらない。しかしトナー自重が少なくなる寿命後半では上記に示したような接触が起こる構成となっている。これによりトナー融着が発生しやすい寿命後半（使用期間の後半）で効果的に現像スリーブと撹拌シートを接触させることができる。また、寿命初期から接触させる場合に比べて現像スリーブ表層の劣化を防ぐことが可能となるためより好適な構成になる。見方を変えると、現像剤量が所定量以上では、撹拌シートは現像スリーブと接触せず、現像剤量が所定量よりも少ない場合は、撹拌シートが現像スリーブと接触すると考えることもできる。

本実施例において採用している撹拌シートは、厚み１７８μｍのポリカーボネートを採用しているが、その限りではない。ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）やＡＢＳ（アクリロニトリル、ブタジエン、スチレンの共重合合成樹脂）などプラスチックでもよい。また厚みについても、剥ぎ取り効果などを考慮して設計すればよい。

同様に、現像スリーブの径、撹拌シートの長さ、各部材の速度なども 、本実施例に限定されない。

現像剤担持体と撹拌部材を駆動する駆動源は、画像形成装置に設けられ共通する駆動源（例えば、モータ）でもよく、別々の駆動源（例えば、複数のモータ）でもよい。

なお、現像剤担持体と撹拌部材を別々の駆動源で駆動した場合には、制御手段１０１（図５に示す）によって其々の速度を独立して制御することができる。

一方、現像剤担持体と撹拌部材を共通する駆動源で駆動される場合には、現像剤担持体と撹拌部材それぞれに駆動力を伝達するそれぞれのギア径を異ならせることにより、現像剤担持体と撹拌部材の接触領域における所定の周速差（互いの接触部における移動速度の差）を得ることができる。

図５は、本実施例の現像スリーブ３１および撹拌部材３４を駆動する駆動構成を示す概略図である。

図５に示すように、本実施例では、現像装置は、画像形成装置の本体の駆動力出力部１０１１と係合して駆動力出力部１０１１から駆動力を受ける駆動力受け部を構成する係合部材１０１２を備えている。

また、現像装置は、駆動力受け部（係合部材１０１２）によって画像形成装置の本体から受けた駆動力を現像剤担持体３１および撹拌部材３４とへ伝達する駆動力伝達部（ギア部１０１３、ギア部１０１４、ギア部１０１５）を備えている。

なお、本実施例では、ギア部１０１３と係合部材１０１２は一体に形成されており、同軸に回転することができる。また、ギア部１０１４とギア部１０１５も一体に形成されており、同軸に回転することができる。

ギア部１０１３は、現像スリーブ３１の回転軸に同軸に配置されるギア部３１０１と係合しており、ギア部１０１３によって本体からの駆動力を現像スリーブへ伝達することができる。

また、撹拌部材３４の軸３４Ｃに同軸に配置されるギア部３４０１は、ギア部１０１４と係合している。一方、ギア部１０１３は、ギア部１０１５と係合している。従って、ギア部１０１３、ギア部１０１４およびギア部１０１５を介して、本体からの駆動力を撹拌部材へ伝達することができる。

このように、現像装置が画像形成装置の本体に装着されると、駆動力受け部（係合部材１０１２）が本体の駆動出力部１０１１と係合することにより、駆動力伝達部（１０１３〜１０１５）によって本体から駆動力を現像装置側へ伝達することができる。

なお、本実施例では、画像形成装置本体に配置される駆動力出力部１０１１は、装置本体の制御手段１０１に制御されるモータ（図示しない）によって駆動される。

＜比較例＞
本実施例と比較して、撹拌シートが現像スリーブの進行方向に対して逆向きに接触する場合の現像スリーブ上のトナーの剥ぎ取りに関して以下に説明する。本実施例と同じ現像スリーブ、撹拌シート、各回転中心間の距離、移動速度を用いる。この場合、順方向での接触と同様に１．４３秒に１度の周期で現像スリーブが撹拌シート先端に接触する。その間に撹拌シートは現像スリーブと相対速度２８８．６２ｍｍ／ｓｅｃで衝突し、現像スリーブ周面６．１ｍｍのトナーと接する。撹拌シートが５．８４回回転するたびに、現像スリーブ全体のトナーを掻き取ることができる。

現像スリーブと逆方向に撹拌シートが接触した直後の状態を図７に示す。図７に示す様に、撹拌シートの先端部が現像スリーブ表面に触れていない状態では、ニップ部が広くなり圧力が分散するために現像スリーブ表面を剥ぎ取る効果は小さい。さらに、現像スリーブ表面上のトナーが剥がれ落ちる領域であるニップ部よりも重力方向下方領域のトナーは密な状態である。現像スリーブから剥がれ落ちたトナーが現像スリーブ表面付近から離れることが困難となるため、一度剥がれ落ちたトナーも磁力により現像スリーブに引き寄せられてしまう。その結果、撹拌シートが現像スリーブと逆方向に回転し、接触する場合には、現像スリーブ上のトナーを効果的に剥ぎ取ることができず、繰り返し現像ブレードに規制されることにより、現像スリーブ表面にトナーが融着してしまう。

（実施例２）
実施例２はクリーナレスシステムを採用しており、第１実施例と比較すると、像担持体と現像担持体とが接触した状態で現像する接触現像と、クリーニング装置８がないことが異なっている。

＜クリーナレスシステム＞
クリーナレスシステムとは、感光ドラムなどの像担持体上に形成された現像剤像（画像）を記録媒体に転写した後に像担持体上に残留した現像剤を現像剤担持体で回収する構成のことをいう。転写後に像担持体表面が現像剤担持体に対向する位置に到達するまでに、クリーニング装置が配置され、像担持体表面がクリーニングされる構成はクリーナレスシステムには含まない。

より具体的に本実施例におけるクリーナレスシステムについて図６を用いて説明する。転写工程後に感光ドラム１上に残った転写残トナーは、帯電ローラ２と感光ドラム１の間に生じる放電によって、感光ドラム１と同様に負極性に帯電される。このとき、感光ドラム１の表面は、−７００Ｖに帯電される。負極性に帯電した転写残トナーは、帯電部において電位差の関係（感光ドラム１の表面電位＝−７００Ｖ、帯電ローラ電位＝−１３００Ｖ）で帯電ローラ２には付着せず通過することになる。

帯電部を通過した転写残トナーは、感光ドラム１の表面のうちレーザビームスキャナ４からレーザ光が照射されるレーザ照射位置に到達する。転写残トナーはレーザビームスキャナ４のレーザ光を遮蔽するほど多くないため、感光ドラム１上の静電像（潜像）を作像する工程に影響しない。レーザ照射位置を通過したトナーのうち非露光部（レーザ照射を受けていない感光ドラム１の面）のトナーは、現像部において、静電力によって現像スリーブ３１に回収される。そしてこのようなトナーは現像スリーブ３１を介してさらに現像装置３に回収される。

一方、レーザ照射位置を通過したトナーのうち露光部（レーザ照射を受けた感光ドラム１の面）のトナーは、静電力的には回収されずにそのまま感光ドラム１上に存在し続ける。しかし、一部のトナーは、現像スリーブ３１と感光ドラム１の周速差による物理的な力で回収されることもある。このようなトナーも現像スリーブ３１を介して現像装置４に回収される。

転写されずに感光ドラム１上に残ったトナーは、露光部のトナーを除くと概ね現像装置３に回収される。そして、現像装置３に回収されたトナーは、現像装置３内に収容されていたトナーと混合され再度使用される。

つまり現像装置３は、潜像を現像するとともに、感光ドラム１に残ったトナーを回収することを同時に行っている。

また、本実施例では現像スリーブ表面と感光ドラム表面が接触しながら現像を行う接触現像を採用している。現像スリーブ表面はゴム層を有し、侵入量を持って感光ドラムに接触する。感光ドラムに対して１４０％の周速で現像スリーブを接触回転させることでトナーを感光ドラム効率的に回収している。

本実施例では帯電ローラ２は感光ドラム１に対して１１０％の周速差をもって駆動している。帯電ローラ駆動ギアは、感光ドラム１に設けられたカップリング部材に形成されたギアとかみ合うことで駆動力を受ける構成である。

帯電ローラ２が感光ドラム１に対して周速差を持って駆動することで、感光ドラム１との当接部において、帯電ローラ２に付着した付着物を摺擦によりネガ化することができる。これにより帯電ローラ２及び感光ドラム１との電位差により、付着物を感光ドラム１に戻すことができ、帯電ローラ２表面の汚れを軽減することができる。

＜異物起因の画像弊害＞
クリーナレス構成においては、転写時に紙から感光ドラムへ紙粉が供給されることがある。トナーを現像装置に回収する際、感光ドラムから現像スリーブ上に紙粉が供給され、現像スリーブ上のトナーコート中にも異物が含まれる。印刷枚数が増すにつれ、現像スリーブ中の紙粉量が増していき、現像スリーブと現像ブレードとのニップ部に異物が噛みこみ、現像スリーブ上のトナーコートを乱し、縦スジ状の画像弊害を引き起こす恐れがある。

以上の理由から、クリーナレス構成においては、現像スリーブ上の異物量の増加により生じる画像弊害が、カートリッジの長寿命化（使用期間の長期化）の妨げとなっている。

＜撹拌シートと現像スリーブの当接構成＞
実施例１と同様に、本実施例において撹拌シートと現像スリーブを撹拌周期で順方向に接触させることによって、異物を現像スリーブから剥ぎ取り現像スリーブ上の付着量を低減することができる。その結果、異物起因の画像弊害を低減し、カートリッジの長寿命化を達成している。また、接触現像にすることで撹拌シートが現像剤担持体に接触するときの振動の影響を軽減することができる。

本実施例の現像スリーブ径、撹拌シート長さや厚み、材質、現像スリーブと撹拌シートとの距離、各部材の速度等の条件や、現像スリーブ上の異物を剥ぎ取るメカニズムは実施例１と同様であるので、説明を省略する。

＜その他＞
これまでの実施例の説明では、何が装置本体に着脱可能であるか明示的に説明していないが、多様な形態がある。

例えば、実施例１で言えば、像担持体、帯電部材、クリーニング装置、現像装置と、を一体的にカートリッジ化したプロセスカートリッジとして用い、プロセスカートリッジが装置本体に着脱可能な構成でもよい。また、プロセスカートリッジではなく、現像装置が単独で画像形成装置の装置本体に着脱可能な構成でもよい。さらに、現像装置が装置本体に対して単独で着脱可能な場合に、像担持体、帯電部材、クリーニング装置と、を一定的にカートリッジ化して像担持体カートリッジ（ドラムカートリッジ）としてもよい。この場合、現像装置と像担持体カートリッジとが、別々に装置本体から着脱可能な構成になる。

現像装置は、単独で着脱可能にして、像担持体は装置本体に固定するような構成でもよい。

もちろん、これは実施例１だけでなく、実施例２のクリーナレス構成でも同様に用いることができる。

また、これまでの実施例では、シート部材である撹拌シートが現像剤担持体である現像スリーブに当接する構成で説明したが、これに限定されるものではない。例えば、シート部材でなくブラシ状の部材や櫛状の部材でもよい。現像剤担持体と当接する部分の硬さをある程度持たせることにより先端でのトナーと剥ぎ取りが可能になる。また、シート部材であっても、先端にスリットや切れ目があってもよい。

現像剤担持体は、中空の現像スリーブに限られず、現像ローラでもよい。

１ 感光ドラム
３１ 現像スリーブ
３４ 撹拌部材
３４ａ 撹拌軸
３４ｂ 撹拌シート

Claims (19)

1. 現像剤を担持すると共に、回転することによって現像剤を像担持体へ付着させて画像形成を行う現像剤担持体と、
   現像剤を撹拌する撹拌部材であって、回転する回転部材と前記回転部材に取り付けられ可撓性を有するシート部材とを備え、前記シート部材の自由端が前記現像剤担持体における画像形成領域内の表面と接触可能なように構成される撹拌部材と、を有し、
   前記現像剤担持体が第１の回転方向に回転し、
   前記撹拌部材が前記第１の回転方向と逆方向である第２の回転方向に回転し、
   前記撹拌部材と前記現像担持体が接触する接触領域において、前記現像剤担持体の移動速度が、前記撹拌部材の移動速度よりも速いことを特徴とする現像装置。
2. 現像剤の量が所定量以上である場合、前記撹拌部材は前記現像剤担持体と接触せず、
   現像剤の量が前記所定量より少ない場合、前記撹拌部材は前記現像剤担持体と接触することを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
3. 現像装置の寿命後半に、前記撹拌部材が前記現像剤担持体と接触することを特徴とする請求項１または２に記載に現像装置。
4. 前記シート部材は、前記撹拌部材と前記現像剤担持体が接触したとき、前記シート部材の前記自由端における端面が前記接触領域における前記現像剤担持体の移動方向と逆方向へ向けるように撓んで変形することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の現像装置。
5. 前記現像剤担持体は、像担持体上に形成された画像が記録媒体に転写された後に前記像担持体上に残留した現像剤を回収することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の現像装置。
6. 使用時の姿勢において、前記現像剤担持体の最下部よりも現像剤が収容される現像剤収容室の底部の方が低いことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の現像装置。
7. 前記撹拌部材は、前記現像剤収容室に配置され、
   前記シート部材は、前記現像剤収容室の底部に接触可能なように構成されている請求項６に記載の現像装置。
8. 前記現像剤担持体が配置される現像室を有し、
   前記現像室は、現像剤収容室から現像剤を受け入れる開口部を有することを特徴とする請求項７に記載の現像装置。
9. 前記現像剤担持体に磁性体が内包されていることを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載の現像装置。
10. 前記現像剤が磁性現像剤であることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の現像装置。
11. 前記現像剤は、一成分現像剤であることを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の現像装置。
12. 前記撹拌部材が回転しないときに、前記撹拌部材と前記現像剤担持体が接触しないことを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載の現像装置。
13. 前記現像装置は、画像形成装置の本体に着脱可能に構成されており、
    前記画像形成装置の本体から駆動力を受ける駆動力受け部と、
    前記駆動力受け部によって前記画像形成装置の本体から受けた駆動力を前記撹拌部材と前記現像剤担持体へ伝達する駆動力伝達部と、を有することを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項に記載の現像装置。
14. 現像剤を担持すると共に、回転することによって現像剤を像担持体へ付着させて画像形成を行う現像剤担持体であって、前記像担持体上に形成された画像が記録媒体に転写された後に、前記像担持体上に残留した現像剤を回収する現像剤担持体と、
    回転することによって現像剤を撹拌する撹拌部材であって、回転する際に前記現像剤担持体における画像形成領域内の表面と接触可能なように構成される撹拌部材と、を備え、
    前記現像剤担持体が第１の回転方向に回転し、
    前記撹拌部材が前記第１の回転方向と逆方向である第２の回転方向に回転し、
    前記撹拌部材と前記現像担持体が接触する接触領域において、前記現像剤担持体の移動速度が、前記撹拌部材の移動速度よりも速いことを特徴とする現像装置。
15. 前記像担持体と、請求項１から１４のいずれか１項に記載の現像装置と、を有することを特徴とするプロセスカートリッジ。
16. 前記像担持体と前記現像剤担持体とが接した状態で前記画像形成が行われることを特徴とする請求項１５に記載のプロセスカートリッジ。
17. 請求項１から１４のいずれか１項に記載の現像装置を有し、記録媒体に画像を形成することを特徴とする画像形成装置。
18. 請求項１５または１６に記載のプロセスカートリッジを有し、記録媒体に画像を形成することを特徴とする画像形成装置。
19. 現像剤を担持すると共に、回転することによって現像剤を前記像担持体へ付着させて画像形成を行う現像剤担持体と、
    現像剤を撹拌する撹拌部材であって、回転する回転部材と前記回転部材に取り付けられ可撓性を有するシート部材とを備え、前記シート部材の自由端が前記現像剤担持体における画像形成領域内の表面と接触可能なように構成される撹拌部材と、
    前記現像剤担持体を第１の回転方向に回転させ、前記撹拌部材を前記第１の回転方向と逆方向である第２の回転方向に回転させ、前記撹拌部材と前記現像担持体が接触する接触領域において、前記現像剤担持体の移動速度が、前記撹拌部材の移動速度よりも速くなるように制御する制御部と、を有することを特徴とする画像形成装置。
    

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