JP5948977B2 - 現像装置、画像形成装置、及びプロセスカートリッジ - Google Patents

Description

本発明は、現像装置、画像形成装置、及びプロセスカートリッジに関する。

感光体に形成された静電潜像を現像する現像装置として、トナーが収納される現像容器に、前記感光体にトナーを供給するローラ部を有するトナー担持体と、前記トナー担持体の表面に接触しトナーの付着量を規制する規制部材とを備えた現像装置がある。

前記トナー担持体上のトナーの付着量を前記規制部材により規制する現像装置では、前記トナー担持体は、前記ローラ部が前記現像容器に形成されたトナー出口に配置され、前記ローラ部の両端から突出する軸部が前記現像容器の両側に形成されている支持壁に回転可能に支持されている。また、前記規制部材は、前記トナー出口の上縁と前記トナー担持体の上部外周面との間を閉塞するように、前記規制部材の下縁が前記トナー担持体の前記ローラ部に接触されている。

このような現像装置においては、前記トナー担持体の外周と前記トナー出口との間の隙間からのトナー漏れを防止するために、前記現像容器の下部に、前記トナー出口の下縁と前記トナー担持体の前記ローラ部の下部外周面との間を閉塞する現像入口シール部材が取付けられている。また、前記トナー担持体の長手方向両端部からのトナー漏れを防止するために、前記トナー担持体表面の両端部と接触し、かつ前記規制部材及び前記現像入口シール部材の両端部に接触する現像端部シール部材が設けられている（例えば、特許文献１参照）。

しかし、このようなシール構造では、前記トナー担持体表面と前記現像端部シール部材とが、前記トナー担持体の回転時に摺動部となるため、両部材の摩擦による摩擦熱が生じ、周辺のトナーを溶融させる。そして、溶融した前記トナーが前記規制部材に固着して前記規制部材を持ち上げ、持ち上げられた前記規制部材と前記トナー担持体との隙間からトナーが溢れ出て画像に異常を発生させるという問題があった。また、前記トナー担持体表面と前記現像端部シール部材とが前記摺動部において接触することで発生する不純物が、正常な画像形成を阻害するという問題があった。

したがって、トナーの漏れを防止するとともに、シール構造に由来する画像異常の発生を防ぐことができる現像装置の提供が求められているのが現状である。

本発明は、従来における前記諸問題を解決し、以下の目的を達成することを課題とする。即ち、本発明は、トナーの漏れを防止するとともに、シール構造に由来する画像異常の発生を防ぐことができる現像装置を提供することを目的とする。

前記課題を解決するための手段としては、以下の通りである。即ち、
本発明の現像装置は、感光体と、前記感光体上に残留するトナーを除去するクリーニング手段と、を有する画像形成装置に用いられる現像装置であって、
前記感光体と対向するトナー出口が形成された現像容器と、
前記トナー出口に配置されたローラ部を有し、トナーを表面上に担持して前記感光体と対向する現像領域で前記感光体の表面の静電潜像に前記トナーを供給するトナー担持体と、
前記ローラ部における長手方向の両端外周面に接触するように前記トナー出口の両端部に設けられた現像端部シール部材と、
前記現像領域よりも前記トナー担持体の回転方向上流側において、前記トナー出口と前記ローラ部の外周面との間を閉塞するように前記ローラ部に接触され、前記現像領域に向かうトナーの量を規制する規制部材と、
前記現像領域よりも前記トナー担持体の回転方向下流側において、前記トナー出口と前記ローラ部の外周面との間を閉塞するように前記ローラ部に接触された現像入口シール部材とを有し、
前記現像端部シール部材が、前記ローラ部と接触する接触部を有し、
前記接触部が、前記ローラ部との少なくとも一部の接触面に、前記接触部の他の部位の材料と前記ローラ部との摩擦抵抗よりも前記接触面と前記ローラ部との摩擦抵抗が低く、かつ前記接触面における摩擦抵抗を低減させる材料を含有する低摩擦領域を有し、
前記低摩擦領域と接触する前記ローラ部の周面が、前記クリーニング手段の前記感光体に対する接触領域よりも前記感光体の長手方向における外側に対向するよう配置されることを特徴とする。

本発明によると、従来における前記諸問題を解決することができ、トナーの漏れを防止するとともに、シール構造に由来する画像異常の発生を防ぐことができる現像装置を提供することができる。

図１は、本発明の現像装置の一例を示す概略斜視図である。 図２は、トナー担持体、現像端部シール部材、及びクリーニング手段の位置関係の一例を示す概略図である。 図３は、現像端部シール部材の一例の概略斜視図である。 図４は、本発明の現像装置の一例の端部の概略断面図である。 図５は、本発明の画像形成装置の一例を示す概略構成図である。 図６は、本発明のプロセスカートリッジの一例を示す概略構成図である。 図７は、実施例１においてフェルト上にフッ素系樹脂を塗布する前のフェルトの状態を示す写真である。 図８は、実施例１においてフェルト上にフッ素系樹脂を塗布した後のフェルトの状態を示す写真である。 図９は、実施例１及び比較例１において連続印刷を行った際の接触部（端部シール部）の温度変化を示すグラフである。 図１０は、比較例２の画像形成装置におけるトナー担持体、現像端部シール部材、及びクリーニング手段の位置関係を示す概略図である。

（現像装置）
本発明の現像装置は、少なくとも現像容器と、トナー担持体と、現像端部シール部材と、規制部材と、現像入口シール部材とを有し、更に必要に応じて、その他の部材を有する。
前記現像装置は、感光体と、クリーニング手段とを有する画像形成装置に用いられる現像装置である。

＜現像容器＞
前記現像容器としては、前記感光体と対向するトナー出口が形成された容器であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記現像容器は、前記トナー出口の両側に、前記トナー担持体を支持する支持壁を有する。
前記現像容器は、例えば、前記現像装置全体のハウジングであり、その内部には、トナー供給部材などを備える。

＜トナー担持体＞
前記トナー担持体は、ローラ部を有し、更に必要に応じて、その他の部材を有する。
前記トナー担持体は、トナーを表面上に担持して前記感光体と対向する現像領域で前記感光体の表面の静電潜像に前記トナーを供給するトナー担持体であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記トナー担持体は、例えば、トナーを表面上に担持して表面が無端移動し、前記感光体と対向する現像領域で前記感光体の表面の静電潜像に前記トナーを供給して現像する。

−ローラ部−
前記ローラ部としては、前記トナー出口に配置されたローラ部であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記ローラ部の材質としては、例えば、ゴムなどが挙げられる。

−その他の部材−
前記その他の部材としては、例えば、軸部などが挙げられる。

−−軸部−−
前記軸部としては、前記現像容器が両側に備えた支持壁に回転可能に支持される軸部であれば、その形状、大きさ、構造としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記軸部の材質としては、例えば、金属などが挙げられる。

前記トナー担持体の具体例としては、例えば、外周部がゴム等の摩擦係数の低い弾性材により形成された前記ローラ部と、前記ローラ部の中心を貫通する金属製の前記軸部とを有するトナー担持体などが挙げられる。
また、前記ローラ部と前記軸部とは、一体に成形されたものであってもよい。

＜現像端部シール部材＞
前記現像端部シール部材は、前記ローラ部における長手方向の両端外周面に接触するように前記トナー出口の両端部に設けられたシール部材である。
前記現像端部シール部材は、前記ローラ部と接触する接触部を有する。
前記接触部は、前記ローラ部との少なくとも一部の接触面に、前記接触部の他の部位の材料と前記ローラ部との摩擦抵抗よりも前記接触面と前記ローラ部との摩擦抵抗が低く、かつ前記接触面における摩擦抵抗を低減させる材料を含有する低摩擦領域を有する。
そして、前記現像端部シール部材の前記低摩擦領域と接触する前記ローラ部の周面は、前記クリーニング部材の前記感光体に対する接触領域よりも前記感光体の長手方向における外側に対向するよう配置される。

現像装置における従来のシール構造では、トナー担持体の回転時に、ローラ部と現像端部シール部材との接触面において大きな摩擦熱を生じる。この摩擦熱により、周辺のトナーが溶融し、溶融したトナーが規制部材に固着する。そうすると、規制部材が持ち上げられ、規制部材とローラ部との間に隙間ができる。その結果、その隙間から、現像容器内のトナーが漏れ出て画像に異常を発生させていた。
一方、本発明の前記現像装置においては、前記ローラ部と接触する前記現像端部シール部材の前記接触部において、前記接触部が、前記ローラ部との少なくとも一部の接触面に、前記接触部の他の部位の材料と前記ローラ部との摩擦抵抗よりも前記接触面と前記ローラ部との摩擦抵抗が低く、かつ前記接触面における摩擦抵抗を低減させる材料を含有する低摩擦領域を有していることにより、前記ローラ部と前記現像端部シール部材との接触面において生じる摩擦熱が小さくなり、前記摩擦熱によるトナーの溶融を防ぎ、その結果、前記現像容器からのトナーの漏れ出しを防ぐことができる。
また、前記接触部全体を、摩擦抵抗を低減させる材料で構成するとコスト高となるが、前記現像装置においては、前記接触部全体でなく、前記ローラ部との少なくとも一部の接触面にのみ、摩擦抵抗を低減させる材料を含有させることにより、コストの上昇を抑えることができる。
更に、前記現像端部シール部材の前記低摩擦領域と接触する前記ローラ部の周面は、前記クリーニング部材の前記感光体に対する接触領域よりも前記感光体の長手方向における外側に対向するよう配置されている。そうすることにより、たとえ、前記摩擦抵抗を低減させる材料が、摺動により、磨耗、剥離、脱落などを起こし、付着物として前記接触面と接触するローラ部の表面に付着し、更に、前記ローラ部の表面と接触する前記感光体の表面に転写されても、前記付着物は、前記クリーニング部材の前記接触領域の外側に存在するため、前記クリーニング部材により前記付着物が延伸されて、前記付着物が前記感光体の表面の画像形成領域に付着することを防ぐことができる。そのため、前記付着物による画像異常を防ぐことができる。

前記接触部の材質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、フェルトなどが挙げられる。
前記摩擦抵抗を低減させる材料としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、フッ素系樹脂であることが好ましい。
前記低摩擦領域の形成方法としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記摩擦抵抗を低減させる材料としての前記フッ素系樹脂を含有する液を、前記低摩擦領域となる領域へ塗布する方法などが挙げられる。
前記フッ素系樹脂を含有する液としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、市販品を用いることができる。前記市販品としては、例えば、ハーベス社製のドライサーフなどが挙げられる。

前記現像端部シール部材の前記接触部は、例えば、前記規制部材と接触している。この場合、前記接触部と前記規制部材との接触圧は、前記接触部と前記ローラ部との接触圧よりも小さいことが好ましい。そうすることにより、前記現像端部シール部材全体の接触圧を小さくし、摩擦熱をより低減することができる。

また、前記現像端部シール部材は、前記ローラ部と前記接触部との接触において、反発力の大きい高反発部と、前記規制部材と前記接触部との接触において、前記高反発部よりも小さい反発力を示す低反発部とを有することが好ましい。そうすることにより、前記現像端部シール部材全体の接触圧を小さくし、摩擦熱をより低減することができる。

＜規制部材＞
前記規制部材は、前記現像領域よりも前記トナー担持体の回転方向上流側において、前記トナー出口と前記ローラ部の外周面との間を閉塞するように前記ローラ部に接触された部材である。
また、前記規制部材は、前記トナー担持体の表面に接触し、前記現像領域に向かう前記トナーの量を規制する部材である。
前記規制部材としては、例えば、一端が支持部材によって支持された板状部材の自由端側が前記トナー担持体の表面に接触し、前記現像領域に向かう前記トナーの量を規制する部材などが挙げられる。
前記規制部材の具体例としては、例えば、ドクターブレードなどが挙げられる。

前記規制部材の材質としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ例えば、金属などが挙げられる。前記金属としては、例えば、ステンレス鋼（ＳＵＳ）、リン青銅などが挙げられる。
前記規制部材の形状、大きさ、構造としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。

＜現像入口シール部材＞
前記現像入口シール部材としては、前記現像領域よりも前記トナー担持体の回転方向下流側において、前記トナー出口と前記ローラ部の外周面との間を閉塞するように前記ローラ部に接触された部材であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。

＜感光体＞
前記感光体の材質、形状、構造、大きさとしては、特に制限はなく、公知のものの中から適宜選択することができるが、その形状としてはドラム状が好適に挙げられ、その材質としては、例えば、アモルファスシリコン、セレン等の無機感光体、ポリシラン、フタロポリメチン等の有機感光体などが挙げられる。これらの中でも、長寿命性の点でアモルファスシリコンが好ましい。

前記アモルファスシリコン感光体としては、例えば、支持体を５０℃〜４００℃に加熱し、該支持体上に真空蒸着法、スパッタリング法、イオンプレーティング法、熱ＣＶＤ（化学気相成長、Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｖａｐｏｒ Ｄｅｐｏｓｉｔｉｏｎ)法、光ＣＶＤ法、プラズマＣＶＤ法等の成膜法によりａ−Ｓｉからなる光導電層を有する感光体を用いることができる。これらの中でも、プラズマＣＶＤ法、即ち、原料ガスを直流又は高周波あるいはマイクロ波グロー放電によって分解し、支持体上にａ−Ｓｉ堆積膜を形成する方法が好適である。

前記感光体の形状としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、円筒状が好ましい。前記円筒状の前記感光体の外径としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、３ｍｍ〜１００ｍｍが好ましく５ｍｍ〜５０ｍｍがより好ましく、１０ｍｍ〜３０ｍｍが特に好ましい。

＜クリーニング手段＞
前記クリーニング手段としては、前記感光体上に残留する前記トナーを除去できる手段であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、磁気ブラシクリーナ、静電ブラシクリーナ、磁気ローラクリーナ、ブレードクリーナ、ブラシクリーナ、ウエブクリーナなどが挙げられる。
前記クリーニング手段は、前記感光体に接触している。

（画像形成装置、画像形成方法、プロセスカートリッジ）
本発明の画像形成装置は、感光体と、現像手段と、クリーニング手段とを少なくとも有し、更に必要に応じて、その他の手段を有する。
本発明に関する画像形成方法は、現像工程と、クリーニング工程とを少なくとも含み、更に必要に応じて、その他の工程を含む。
本発明のプロセスカートリッジは、感光体と、本発明の前記現像装置とを少なくとも有し、更に必要に応じて、その他の手段を有する。
前記画像形成方法は、前記画像形成装置により好適に行うことができ、前記現像工程は、前記現像手段により行うことができ、前記クリーニング工程は、前記クリーニング手段により行うことができる。
前記プロセスカートリッジは、各種画像形成装置に着脱自在に備えさせることができ、上述した本発明の前記画像形成装置に着脱自在に備えさせるのが好ましい。

＜感光体＞
前記感光体は、前記現像装置の説明において記載した前記感光体である。

＜現像手段及び現像工程＞
前記現像手段としては、前記感光体に形成された前記静電潜像を現像して可視像を形成する、トナーを備える現像手段であって、本発明の前記現像装置であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができる。
前記現像工程としては、前記感光体に形成された前記静電潜像を、トナーを用いて現像して可視像を形成する工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記現像手段により行うことができる。

＜クリーニング手段及びクリーニング工程＞
前記クリーニング手段は、前記現像装置の説明において記載した前記クリーニング手段である。
前記クリーニング工程としては、前記感光体上に残留する前記トナーを除去できる工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記クリーニング手段により行うことができる。

＜その他の手段及びその他の工程＞
−静電潜像形成手段及び静電潜像形成工程−
前記静電潜像形成手段としては、前記感光体上に静電潜像を形成する手段であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記感光体の表面を帯電させる帯電部材と、前記感光体の表面を像様に露光する露光部材とを少なくとも有する手段などが挙げられる。
前記静電潜像形成工程としては、前記感光体上に静電潜像を形成する工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記感光体の表面を帯電させた後、像様に露光することにより行うことができ、前記静電潜像形成手段を用いて行うことができる。

−−帯電部材及び帯電−−
前記帯電部材としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、導電性又は半導電性のローラ、ブラシ、フィルム、ゴムブレード等を備えたそれ自体公知の接触帯電器、コロトロン、スコロトロン等のコロナ放電を利用した非接触帯電器などが挙げられる。
前記帯電は、例えば、前記帯電部材を用いて前記感光体の表面に電圧を印加することにより行うことができる。

前記帯電部材の形状としては、ローラの他にも、磁気ブラシ、ファーブラシ等どのような形態をとってもよく、前記画像形成装置の仕様や形態にあわせて選択することができる。
前記帯電部材として前記磁気ブラシを用いる場合、該磁気ブラシとしては、例えば、Ｚｎ−Ｃｕフェライト等の各種フェライト粒子を帯電部材として用い、これを支持させるための非磁性の導電スリーブ、これに内包されるマグネットロールによって構成される。
前記帯電部材として前記ファーブラシを用いる場合、該ファーブラシの材質としては、例えば、カーボン、硫化銅、金属又は金属酸化物により導電処理されたファーを用い、これを金属や他の導電処理された芯金に巻き付けたり張り付けたりすることで帯電部材とすることができる。
前記帯電部材としては、前記接触式の帯電部材に限定されるものではないが、帯電部材から発生するオゾンが低減された画像形成装置が得られるので、接触式の帯電部材を用いることが好ましい。

−−露光部材及び露光−−
前記露光部材としては、前記帯電部材により帯電された前記感光体の表面に、形成すべき像様に露光を行うことができる限り、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、複写光学系、ロッドレンズアレイ系、レーザ光学系、液晶シャッタ光学系等の各種露光部材などが挙げられる。
前記露光部材に用いられる光源としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、蛍光灯、タングステンランプ、ハロゲンランプ、水銀灯、ナトリウム灯、発光ダイオード（ＬＥＤ）、半導体レーザ（ＬＤ）、エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）等の発光物全般などが挙げられる。
また、所望の波長域の光のみを照射するために、シャープカットフィルター、バンドパスフィルター、近赤外カットフィルター、ダイクロイックフィルター、干渉フィルター、色温度変換フィルター等の各種フィルターを用いることもできる。
前記露光は、例えば、前記露光部材を用いて前記感光体の表面を像様に露光することにより行うことができる。
なお、本発明においては、前記感光体の裏面側から像様に露光を行う光背面方式を採用してもよい。

−転写手段及び転写工程−
前記転写手段としては、可視像を記録媒体に転写する手段であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、可視像を中間転写体上に転写して複合転写像を形成する第一次転写手段と、該複合転写像を記録媒体上に転写する第二次転写手段とを有する態様が好ましい。
前記転写工程としては、可視像を記録媒体に転写する工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、中間転写体を用い、該中間転写体上に可視像を一次転写した後、該可視像を前記記録媒体上に二次転写する態様が好ましい。
前記転写工程は、例えば、前記可視像を、転写帯電器を用いて前記感光体を帯電することにより行うことができ、前記転写手段により行うことができる。
ここで、前記記録媒体上に二次転写される画像が複数色のトナーからなるカラー画像である場合に、前記転写手段により、前記中間転写体上に各色のトナーを順次重ね合わせて当該中間転写体上に画像を形成し、前記中間転写手段により、当該中間転写体上の画像を前記記録媒体上に一括で二次転写する構成とすることができる。
なお、前記中間転写体としては、特に制限はなく、目的に応じて公知の転写体の中から適宜選択することができ、例えば、転写ベルトなどが好適に挙げられる。

前記転写手段（前記第一次転写手段、前記第二次転写手段）は、前記感光体上に形成された前記可視像を前記記録媒体側へ剥離帯電させる転写器を少なくとも有するのが好ましい。前記転写器としては、例えば、コロナ放電によるコロナ転写器、転写ベルト、転写ローラ、圧力転写ローラ、粘着転写器などが挙げられる。
なお、前記記録媒体としては、代表的には普通紙であるが、現像後の未定着像を転写可能なものなら、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、ＯＨＰ用のＰＥＴベース等も用いることができる。

−定着手段及び定着工程−
前記定着手段としては、前記記録媒体に転写された転写像を定着させる手段であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、公知の加熱加圧部材が好ましい。前記加熱加圧部材としては、加熱ローラと加圧ローラとの組み合わせ、加熱ローラと加圧ローラと無端ベルトとの組み合わせなどが挙げられる。
前記定着工程としては、前記記録媒体に転写された可視像を定着させる工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、各色のトナーに対し前記記録媒体に転写する毎に行ってもよいし、各色のトナーに対しこれを積層した状態で一度に同時に行ってもよい。
前記定着工程は、前記定着手段により行うことができる。
前記加熱加圧部材における加熱は、通常、８０℃〜２００℃が好ましい。
なお、本発明においては、目的に応じて、前記定着手段と共にあるいはこれらに代えて、例えば、公知の光定着器を用いてもよい。

前記定着工程における面圧としては、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができるが、１０Ｎ／ｃｍ^２〜８０Ｎ／ｃｍ^２であることが好ましい。

−除電手段及び除電工程−
前記除電手段としては、前記感光体に対し除電バイアスを印加して除電する手段であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、除電ランプなどが挙げられる。
前記除電工程としては、前記感光体に対し除電バイアスを印加して除電する工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記除電手段により行うことができる。

−リサイクル手段及びリサイクル工程−
前記リサイクル手段としては、前記クリーニング工程により除去した前記トナーを前記現像装置にリサイクルさせる手段であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、公知の搬送手段などが挙げられる。
前記リサイクル工程としては、前記クリーニング工程により除去した前記トナーを前記現像装置にリサイクルさせる工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記リサイクル手段により行うことができる。

−制御手段及び制御工程−
前記制御手段としては、前記各手段の動きを制御できる手段であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、シークエンサー、コンピュータ等の機器などが挙げられる。
前記制御工程としては、前記各工程の動きを制御できる工程であれば、特に制限はなく、目的に応じて適宜選択することができ、例えば、前記制御手段により行うことができる。

［現像装置］
以下、図を用いて本発明の現像装置の一実施形態についてより詳細に説明する。
図１は、本発明の現像装置の一例を示す概略斜視図である。図１に示す現像装置４は、感光体と対向するトナー出口が形成された現像容器１０と、現像容器１０が両側に備えた支持壁に回転可能に支持される軸部１３２及び前記トナー出口に配置されるローラ部１３１を有するトナー担持体１３と、ローラ部１３１における長手方向の両端外周面に接触するように前記トナー出口の両端部に設けられた現像端部シール部材１９と、トナー担持体１３が前記感光体と対向する現像領域よりもトナー担持体１３の回転方向上流側において、前記トナー出口とローラ部１３１の外周面との間を閉塞するようにローラ部１３１に接触され、前記現像領域に向かうトナーの量を規制する規制部材１４と、前記現像領域よりもトナー担持体１３の回転方向下流側において、前記トナー出口とトナー担持体１３のローラ部１３１の外周面との間を閉塞するようにローラ部１３１に接触された現像入口シール部材１８とを有する。
図１において、トナー担持体１３は、破線矢印方向に挿入されることで、前記支持壁に回転可能に支持される。その際に、現像端部シール部材１９は、圧縮され、所定の接触圧で、ローラ部１３１と接触することで、ローラ部両端付近をシールし、現像容器４内からのトナーの漏れを防止する。

図２は、トナー担持体１３、現像端部シール部材１９、及びクリーニングブレード１７の位置関係の一例を示す概略図である（図は左側のみだが、右端も同様）。トナー担持体１３は、ゴムからなるローラ部１３１と金属からなる軸部１３２とを有する。現像端部シール部材１９は、ローラ部１３１の長手方向端部に位置している。また、現像端部シール部材１９の一部には、低摩擦領域１９１１が形成されている。本実施態様では、塗布材料として株式会社ハーベス製のドライサーフ（フッ素系樹脂を含有）を用い、該塗布材料を現像端部シール部材１９のフェルトに塗布することにより、フェルトにフッ素系樹脂が塗布された低摩擦領域１９１１を形成している。低摩擦領域１９１１とローラ部１３１との摩擦係数は、非塗布部のフェルトとローラ部１３１との摩擦係数より低い。これにより、接触圧を下げること、言い換えればシール性を下げることなく、摩擦熱を低減できる。
しかし、この構成のみでは、約５，０００枚以上印刷すると、塗布されたフッ素系樹脂の一部の成分が感光体に移動し、感光体に移動したフッ素系樹脂の成分は、更にクリーニングブレード１７によって掻き取られながら感光体の軸方向内側に延ばされることを、本発明者は確認した。その状態で３日以上保管するとフッ素系樹脂の一部の成分が感光体を変質させ、感光体一周周期で画像両端に白スジを発生させた。そこで、本実施形態では、クリーニングブレード１７の長さを、低摩擦領域１９１１より１ｍｍ内側になるよう設定している。言い換えれば、現像端部シール部材１９の低摩擦領域１９１１と接触するローラ部１３１の周面を、クリーニングブレード１７の感光体に対する接触領域よりも前記感光体の長手方向における外側に対向するよう配置している。ただし、ローラ部１３１のうち、トナー担持部（現像端部シール部材１９と接触していない部位）に付着したトナーが感光体に地汚れとして付着したものを確実に清掃するため、クリーニングブレード１７の端部が、現像端部シール部材１９の内側よりも外側（本実施形態においては１ｍｍ外側）になるようクリーニングブレード１７を設定した。これにより、ローラ部１３１端部の摩擦熱を低減しつつ、異常画像の発生をより抑制することができる。

図３に、現像端部シール部材の一例の概略斜視図を示す。現像端部シール部材１９は、ローラ部に接触するフェルトからなる接触部１９１、所定量圧縮した際に所定の反力を発生する高反発部１９２、及び所定量圧縮した際に高反発部１９２より弱い反力を発生する低反発部１９３を有する。接触部１９１は、ローラ部との接触面の一部に、フェルトとローラ部との摩擦抵抗よりも摩擦抵抗を低減させるフッ素系樹脂が塗布された低摩擦領域１９１１を有する。
接触部１９１におけるフェルトの繊維の方向は、接触面におけるローラ部の回転方向（矢印ｒ）と同方向と、トナー担持体の軸方向であって現像容器の内向きの方向との間を向いている（矢印ｆ）。これにより、ローラ部が回転したとき、繊維が斜め右方向に倒れているのでトナーが右からは侵入しにくくなる。これにより、より小さな接触圧で接触してもシールが可能になり、接触圧を下げることによる摩擦熱の低減も可能になる。

図４に、本発明の現像装置の端部の一例の概略断面図を示す。ローラ部の下側は、現像入口シール部材１８によりトナー出口が閉塞されている。また、ローラ部の上側には、規制部材１４が接触しており、規制部材１４によりトナー出口が閉塞されている。トナー担持体１３の右側は、現像端部シール部材の高反発部１９２が圧縮し接触している。規制部材１４と接触する部分の一部は、現像端部シール部材の低反発部１９３が圧縮し接触している。ローラ部は回転するため比較的高い圧力で接触する必要があるが、規制部材１４は移動しないため低い接触圧でもシール可能である。そのため、部分的に接触圧を下げることで摩擦熱を低減することができる。

［画像形成装置］
以下、図を用いて本発明の画像形成装置の一実施形態についてより詳細に説明する。
図５は、本発明の画像形成装置の一例を示す概略断面図である。図５の複写機５００は、複写装置本体（以下、プリンタ部１００という）、給紙テーブル（以下、給紙部２００という）及びプリンタ部１００上に取り付けるスキャナ（以下、スキャナ部３００という）から構成される。

プリンタ部１００は、四つのプロセスユニットとしてのプロセスカートリッジ１（１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ）、複数の張架ローラに張架されて図５中の矢印Ａ方向に移動する中間転写体としての中間転写ベルト７、露光装置６、定着装置１２等を備えている。
四つのプロセスカートリッジの、符号の後に付されたＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋという添字は、イエロー、マゼンタ、シアン、黒用の仕様であることを示している。四つのプロセスカートリッジ（１Ｙ、１Ｍ、１Ｃ、１Ｋ）は、それぞれ使用するトナーの色が異なる他はほぼ同様の構成になっているので、以下、Ｋ、Ｙ、Ｍ、Ｃという添字を省略して説明する。

プロセスカートリッジ１は、感光体２、帯電部材３、現像装置４、及びクリーニング手段５を一体的に支持してユニット状とした構成となっている。各プロセスカートリッジ１は、それぞれの不図示のストッパーを解除することにより、複写機５００本体に対して着脱可能となっている。

感光体２は、図中の矢印で示すように、図中の時計周り方向に回転する。帯電部材３は、ローラ状の帯電ローラであり、感光体２の表面に圧接されており、感光体２の回転により従動回転する。作像時には、帯電部材３には図示しない高圧電源により所定のバイアスが印加され、感光体２の表面を帯電する。プロセスカートリッジ１においては、帯電部材として、感光体２の表面に接触するローラ状の帯電部材３を用いているが、帯電部材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を用いてもよい。

露光装置６は、スキャナ部３００で読み込んだ原稿画像の画像情報又はパーソナルコンピュータ等の外部装置から入力される画像情報に基づいて、感光体２の表面に対して露光し、感光体２の表面に静電潜像を形成する。プリンタ部１００が備える露光装置６は、レーザーダイオードを用いたレーザービームスキャナ方式を用いているが、露光部材としてはＬＥＤアレイを用いるものなど他の構成でもよい。
クリーニング装置５は、中間転写ベルト７と対向する位置を通過した感光体２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。

四つのプロセスカートリッジ１は、それぞれイエロー、シアン、マゼンタ、ブラックの各色毎のトナー像（可視像）を感光体２上に形成する。四つのプロセスカートリッジ１は、中間転写ベルト７の表面移動方向に並列に配設され、それぞれの感光体２上に形成されたトナー像を中間転写ベルト７に順に重ね合わせるように転写し、中間転写ベルト７上に可視像を形成する。

図５において、各感光体２に対して中間転写ベルト７を挟んで対向する位置には一次転写手段としての一次転写ローラ８が配置されている。一次転写ローラ８には不図示の高圧電源により一次転写バイアスが印加され、感光体２との間で一次転写電界を形成する。感光体２と一次転写ローラ８との間で一次転写電界が形成されることにより、感光体２の表面上に形成されたトナー像が中間転写ベルト７の表面に転写される。中間転写ベルト７を張架する複数の張架ローラのうちの一つが不図示の駆動モータによって回転することによって中間転写ベルト７が図中の矢印Ａ方向に表面移動する。表面移動する中間転写ベルト７の表面上に各色のトナー像が順次重ねて転写されることによって、中間転写ベルト７の表面上にフルカラー画像が形成される。

四つのプロセスカートリッジ１が中間転写ベルト７と対向する位置に対して、中間転写ベルト７の表面移動方向下流側には、張架ローラの一つである二次転写対向ローラ９ａに対して中間転写ベルト７を挟んで対向する位置に二次転写ローラ９が配置され、中間転写ベルト７との間で二次転写ニップを形成する。二次転写ローラ９と二次転写対向ローラ９ａ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。給紙部２００から給紙され、図５中の矢印Ｃ方向に搬送される転写材である転写紙Ｐが二次転写ニップを通過する際に、中間転写ベルト７の表面上に形成されたフルカラー画像が、二次転写ローラ９と二次転写対向ローラ９ａとの間に形成された二次転写電界によって転写紙Ｐに転写される。

二次転写ニップに対して転写紙Ｐの搬送方向下流側に、定着装置１２が配置されている。二次転写ニップを通過した転写紙Ｐは定着装置１２に到達し、定着装置１２における加熱及び加圧によって転写紙Ｐ上に転写されたフルカラー画像が定着され、画像が定着された転写紙Ｐは複写機５００の装置外に出力される。
一方、二次転写ニップで転写紙Ｐに転写されず中間転写ベルト７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１１によって回収される。

図５に示すように、中間転写ベルト７の上方には、各色トナーを収容するトナーボトル（４００Ｙ、４００Ｍ、４００Ｃ、４００Ｋ）が複写機５００本体に対して着脱可能に配置されている。
各色トナーボトル（４００Ｙ、４００Ｍ、４００Ｃ、４００Ｋ）に収容されたトナーは、各色に対応する不図示のトナー補給装置によって、各色の現像装置４に供給される。

［プロセスカートリッジ］
以下、図を用いて本発明のプロセスカートリッジの一実施形態についてより詳細に説明する。
図６は、本発明のプロセスカートリッジの一例を示す概略断面図である。プロセスカートリッジ１は、感光体１１と、帯電部材１２と、クリーニング手段であるクリーニングブレード１７と、現像装置とを有している。現像装置は、所定量のトナーを感光体１１に供給するトナー担持体１３と、トナー担持体１３上のトナー量を制御する規制部材1４と、前記現像装置のトナー出口からトナーが漏れ出すのを防ぐ現像入口シール部材１８と、現像端部シール部材１９と、トナー担持体１３にトナーを供給する供給ローラ１５と、トナーを攪拌しながら供給ローラ１５にトナーを供給するアジテータ１６とを有する。

以下、本発明の実施例を説明するが、本発明は、これらの実施例に何ら限定されるものではない。

（実施例１）
図１〜図４に示す本発明の構成を備えた現像装置を有する画像形成装置を用いて、現像端部シール部材の温度推移の測定、及び感光体の観察を行った。
具体的には、図１に示す現像装置の構成では、図３に示す現像端部シール部材１９を用いた。現像端部シール部材１９は、ローラ部に接触するフェルトからなる接触部１９１、所定量圧縮した際に所定の反力を発生する高反発部１９２、及び所定量圧縮した際に高反発部１９２より弱い反力を発生する低反発部１９３を有する。接触部１９１は、ローラ部との接触面の一部に、フェルトとローラ部との摩擦抵抗よりも摩擦抵抗を低減させるフッ素系樹脂が塗布された低摩擦領域１９１１を有する。
高反発部１９２には、ポロン ＬＥ−２０（イノアック社製）を用いた。低反発部１９３には、リアルシーラ ＲＧＺ（ブリヂストン化成品社製）を用いた。低摩擦領域１９１１は、フェルトにハーベス社製のドライサーフＭＦ−２４００ＥＬ（フッ素系樹脂を含有する液）を塗布することにより形成した。
ここで、フェルト上にフッ素系樹脂を塗布する前のフェルトの状態を図７に示す。また、フェルト上にフッ素系樹脂を塗布した後のフェルトの状態を図８に示す。フッ素系樹脂を塗布する前（図７）は、フェルトの表面では、フェルトの繊維の一部が立っているのに対して、フッ素系樹脂を塗布した後（図８）は、粘性を有するフッ素系樹脂が塗布されたことにより、フェルトの表面の繊維がねていることが確認できる。

また、トナー担持体１３、現像端部シール部材１９、及びクリーニングブレード１７の長手方向の位置関係は、図２に示すような位置関係にした。即ち、現像端部シール部材１９は、ローラ部１３１の長手方向端部に位置している。そして、現像端部シール部材１９の低摩擦領域１９１１と接触するローラ部１３１の周面を、クリーニングブレード１７の感光体に対する接触領域よりも前記感光体の長手方向における外側に対向するよう配置した。この際、クリーニングブレード１７の端部が、低摩擦領域１９１１より内側（本実施例においては１ｍｍ内側）になるよう設定した。また、ローラ部１３１のうち、トナー担持部（現像端部シール部材１９と接触していない部位）に付着したトナーが感光体に地汚れとして付着したものを確実に清掃するため、クリーニングブレード１７の端部が、現像端部シール部材１９の内側よりも外側（本実施例においては１ｍｍ外側）になるようクリーニングブレード１７を設定した。

また、図４に示すように、現像装置のローラ部の下側は、現像入口シール部材１８によりトナー出口が閉塞されている。また、ローラ部の上側には、規制部材１４が接触しており、規制部材１４によりトナー出口が閉塞されている。トナー担持体１３の図４における右側は、現像端部シール部材の高反発部１９２が圧縮し接触している。規制部材１４と接触する部分の一部は、現像端部シール部材の低反発部１９３が圧縮し接触している。

以上のような装置構成の画像形成装置を用い、連続印刷を行った際の接触部の低摩擦領域（端部シール部）の温度変化を測定した。結果を図９に示す。
また、Ａ４サイズの記録用紙に対して全面べた画像５，０００枚の印刷を行った。

（比較例１）
実施例１において、低摩擦領域１９１１を形成しなかった、即ち、フェルトにハーベス社製のドライサーフＭＦ−２４００ＥＬ（フッ素系樹脂を含有する液）を塗布しなかった以外は、実施例１と同様にして、画像形成装置を作製し、連続印刷を行った。
連続印刷を行った際の接触部（端部シール部）の温度変化を測定した。結果を図９に示す。

（比較例２）
実施例１において、トナー担持体１３、現像端部シール部材１９、及びクリーニングブレード１７の位置関係を、図１０に示すようにした（現像端部シール部材１９の低摩擦領域１９１１と接触するローラ部１３１の周面が、クリーニングブレード１７の感光体に対する接触領域に対向するように配置した。）以外は、実施例１と同様にして、画像形成装置を作製し、連続印刷を行った。連続印刷を行った際の接触部の低摩擦領域（端部シール部）の温度変化を測定した。
また、Ａ４サイズの記録用紙に対して全面べた画像５，０００枚の印刷を行った。

＜実施例１、比較例１〜２の結果＞
＜＜端部シール部の温度変化＞＞
実施例１及び比較例２において連続印刷を行った際の接触部（端部シール部）の温度変化を測定した結果を図９に示す。
比較例１の連続印刷の際の端部シール部の温度に対して、実施例１の連続印刷の際の端部シール部の温度が、飽和温度において、約３℃低減していた。また、比較例１では、連続印刷終了（１００分）後、規制部材１４付近の温度上昇過多に由来するトナー固着が発生し、規制部材１４が持ち上げられてできた隙間からトナー飛散が発生していることが確認された。一方、実施例１では、そのようなトナー飛散は観察されなかった。比較例２は、実施例１と同様であった。

＜＜感光体の異常＞＞
５，０００枚印刷後、感光体の表面を観察したところ、比較例２では、低摩擦領域に形成されたフッ素系樹脂の一部の成分が感光体に移動し、更にクリーニングブレードによって掻き取られながら感光体軸方向内側に延ばされていることが確認された。その状態で３日保管すると、フッ素系樹脂の一部の成分により感光体が変質し、感光体一周周期で画像両端に白スジが観察された。
一方、実施例１では、感光体上においてフッ素系樹脂がクリーニングブレードにより延ばされているようなことはなく、画像両端における白スジのような画像異常も観察されなかった。

本発明の態様は、例えば、以下の通りである。
＜１＞ 感光体と、前記感光体上に残留するトナーを除去するクリーニング手段と、を有する画像形成装置に用いられる現像装置であって、
前記感光体と対向するトナー出口が形成された現像容器と、
前記トナー出口に配置されたローラ部を有し、トナーを表面上に担持して前記感光体と対向する現像領域で前記感光体の表面の静電潜像に前記トナーを供給するトナー担持体と、
前記ローラ部における長手方向の両端外周面に接触するように前記トナー出口の両端部に設けられた現像端部シール部材と、
前記現像領域よりも前記トナー担持体の回転方向上流側において、前記トナー出口と前記ローラ部の外周面との間を閉塞するように前記ローラ部に接触され、前記現像領域に向かうトナーの量を規制する規制部材と、
前記現像領域よりも前記トナー担持体の回転方向下流側において、前記トナー出口と前記ローラ部の外周面との間を閉塞するように前記ローラ部に接触された現像入口シール部材とを有し、
前記現像端部シール部材が、前記ローラ部と接触する接触部を有し、
前記接触部が、前記ローラ部との少なくとも一部の接触面に、前記接触部の他の部位の材料と前記ローラ部との摩擦抵抗よりも前記接触面と前記ローラ部との摩擦抵抗が低く、かつ前記接触面における摩擦抵抗を低減させる材料を含有する低摩擦領域を有し、
前記低摩擦領域と接触する前記ローラ部の周面が、前記クリーニング手段の前記感光体に対する接触領域よりも前記感光体の長手方向における外側に対向するよう配置されることを特徴とする現像装置である。
＜２＞ 摩擦抵抗を低減させる材料が、フッ素系樹脂である前記＜１＞に記載の現像装置である。
＜３＞ 接触部が、規制部材と接触しており、
前記接触部と前記規制部材との接触圧が、前記接触部と前記ローラ部との接触圧よりも小さい前記＜１＞から＜２＞のいずれかに記載の現像装置である。
＜４＞ 感光体と、
前記感光体に形成された静電潜像を現像して可視像を形成する現像手段と、
前記感光体上に残留するトナーを除去するクリーニング手段と、を有し、
前記現像手段が、前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載の現像装置であることを特徴とする画像形成装置である。
＜５＞ 感光体と、前記＜１＞から＜３＞のいずれかに記載の現像装置とを少なくとも有し、画像形成装置本体と着脱可能であることを特徴とするプロセスカートリッジである。

１ プロセスカートリッジ
２ 感光体
４ 現像装置
５ クリーニング手段
１０ 現像容器
１３ トナー担持体
１３１ ローラ部
１３２ 軸部
１４ 規制部材
１７ クリーニングブレード
１８ 現像入口シール部材
１９ 現像端部シール部材
１９１１ 低摩擦領域
５００ 複写機

特許第３８２５９３９号公報

Claims (4)

1. 感光体と、前記感光体上に残留するトナーを除去するクリーニング手段と、を有する画像形成装置に用いられる現像装置であって、
   前記感光体と対向するトナー出口が形成された現像容器と、
   前記トナー出口に配置されたローラ部を有し、トナーを表面上に担持して前記感光体と対向する現像領域で前記感光体の表面の静電潜像に前記トナーを供給するトナー担持体と、
   前記ローラ部における長手方向の両端外周面に接触するように前記トナー出口の両端部に設けられた現像端部シール部材と、
   前記現像領域よりも前記トナー担持体の回転方向上流側において、前記トナー出口と前記ローラ部の外周面との間を閉塞するように前記ローラ部に接触され、前記現像領域に向かうトナーの量を規制する規制部材と、
   前記現像領域よりも前記トナー担持体の回転方向下流側において、前記トナー出口と前記ローラ部の外周面との間を閉塞するように前記ローラ部に接触された現像入口シール部材とを有し、
   前記現像端部シール部材が、前記ローラ部と接触する接触部を有し、
   前記接触部には、前記ローラ部と接触する一部の接触面に、前記接触部の他の部位の接触面の材料と前記ローラ部とが接触する摩擦抵抗よりも前記一部の接触面と前記ローラ部とが接触する摩擦抵抗の方が低くなる材料を含有する低摩擦領域を有し、
   前記低摩擦領域と接触する前記ローラ部の周面が、前記クリーニング手段の前記感光体に対する接触領域よりも前記感光体の長手方向における外側に対向するよう配置され、前記接触部の他の部位の接触面と接触する前記ローラ部の周面が、前記クリーニング手段の前記感光体に対する接触領域端部と前記感光体の長手方向において対向するように配置されており、
   前記一部の接触面と前記ローラ部とが接触する摩擦抵抗の方が低くなる材料が、フッ素系樹脂であることを特徴とする現像装置。
2. 前記現像端部シール部材が、規制部材と接触しており、
   前記現像端部シール部材と前記規制部材との接触圧が、前記接触部と前記ローラ部との接触圧よりも小さい請求項１に記載の現像装置。
3. 感光体と、
   前記感光体に形成された静電潜像を現像して可視像を形成する現像手段と、
   前記感光体上に残留するトナーを除去するクリーニング手段と、を有し、
   前記現像手段が、請求項１から２のいずれかに記載の現像装置であることを特徴とする画像形成装置。
4. 感光体と、請求項１から２のいずれかに記載の現像装置とを少なくとも有し、画像形成装置本体と着脱可能であることを特徴とするプロセスカートリッジ。