JP6573161B2 - 現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置 - Google Patents

Description

この発明は、像担持体の表面に形成される潜像を現像する現像装置と、それを備えたプロセスカートリッジ及び画像形成装置とに関し、特に、少なくともトナーを有する２成分現像剤や１成分現像剤などの現像剤が出荷時に予め収容される現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置に関するものである。

従来から、複写機、プリンタ、ファクシミリ、又は、それらの複合機等の電子写真方式を用いた画像形成装置に設置される現像装置において、工場などからの出荷時に、トナーとキャリアとからなる２成分現像剤（添加剤等を添加する場合も含むものとする。）が予め収容されたプリセット方式のものが広く知られている（例えば、特許文献１、２参照。）。

詳しくは、特許文献１には、２成分現像剤が収容されたプリセットケースを現像装置の上部に設けて、着荷時に、プリセットケースからシール部材を取り外すことで、プリセットケースに収容された現像剤を空の現像装置の内部に充填する技術が開示されている。
また、特許文献２には、出荷時に、シール部材によって現像ローラから隔絶されたスペースを現像装置の内部に形成して、そのスペースに２成分現像剤を収容して、着荷時に、現像装置からシール部材を取り外すことで、そのスペースに収容された現像剤が現像装置の内部の全域にいき渡るようにする技術が開示されている。

一方、特許文献３には、２成分現像剤を用いた現像装置において、現像ローラ（現像剤担持体）の表面に直接的にトナーが付着することによって生じる画像濃度ムラを防止することを目的として、現像ローラの表面層をトナー付着力が小さなＤＬＣ、錫メッキなどの材料で形成する技術が開示されている。

上述した従来の技術は、出荷時に、現像剤担持体（現像ローラ）に現像剤が担持されないように、シール部材によって隔絶されたプリセットケースや現像装置の内部のスペースに現像剤（２成分現像剤）を収容しているため、着荷されるまでの輸送時に、現像剤担持体の表面にトナーが固着してしまう不具合を軽減する効果が期待できる。
しかし、上述した従来の技術は、着荷時にシール部材を取り外す作業に手間がかかってしまったり、シール部材やプリセットケースを設置するスペースやコストが余分にかかったりしていた。

また、特許文献３に開示された技術は、現像剤担持体（現像ローラ）の表面層がトナー付着力の小さな材料で形成されているため、現像剤担持体の表面にトナーが固着する不具合が軽減される効果もある程度期待できる。
しかし、そのような表面層を現像剤担持体に形成するためのコストが余分にかかってしまっていた。また、現像剤担持体の表面層が特定の材料で形成されることによって、現像剤担持体の表面特性が変化して、良好な現像工程に影響してしまう可能性があった。特に、１成分現像方式の現像装置に対して、この技術を適用しようとすると、現像剤担持体の表面にトナーが担持されにくくなってしまうことになり、現像工程において所望の濃度のトナー像を像担持体上に形成しにくくなって画像濃度不良などの不具合が生じてしまう可能性があった。

この発明は、上述のような課題を解決するためになされたもので、比較的簡易な構成で、シール部材やプリセットケースを設置することなく、現像装置の内部に現像剤を収容した状態で出荷しても、着荷されるまでの輸送時に現像剤担持体の表面にトナーが固着してしまう不具合が生じにくく、着荷後の現像工程において画像濃度不良などの不具合が生じにくい、現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置を提供することにある。

この発明における現像装置は、少なくともトナーを有する現像剤が収容されて、像担持体の表面に形成される潜像を現像する現像装置であって、前記像担持体に対向又は当接して、現像剤を担持する現像剤担持体を備え、出荷時には、前記トナーに比べて前記現像剤担持体の表面に固着しにくい固着防止剤を前記現像剤担持体の表面に離脱可能に塗布した状態で、当該現像装置の内部に現像剤を前記固着防止剤が塗布された前記現像剤担持体に接触可能に収容するものである。

本発明によれば、比較的簡易な構成で、シール部材やプリセットケースを設置することなく、現像装置の内部に現像剤を収容した状態で出荷しても、着荷されるまでの輸送時に現像剤担持体の表面にトナーが固着してしまう不具合が生じにくく、着荷後の現像工程において画像濃度不良などの不具合が生じにくい、現像装置、プロセスカートリッジ、及び、画像形成装置を提供することができる。

この発明の実施の形態における画像形成装置を示す全体構成図である。 作像部を示す断面図である。 図２の作像部における現像装置のＡ−Ａ断面を示す断面図である。 （Ａ）出荷時の現像装置を示す概略図と、（Ｂ）着荷時における初期調整モード時の現像装置の状態を示す概略図と、である。 変形例としての、（Ａ）現像工程時の現像装置を示す図と、（Ｂ）出荷時の現像装置を示す図と、である。

実施の形態．
以下、この発明を実施するための形態について、図面を参照して詳細に説明する。なお、各図中、同一又は相当する部分には同一の符号を付しており、その重複説明は適宜に簡略化ないし省略する。

まず、図１にて、画像形成装置１における全体の構成・動作について説明する。
図１において、１は画像形成装置としてのカラープリンタ、２は画像情報に基づいたレーザ光Ｌを発する書込み部、２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫは各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）に対応したプロセスカートリッジ、２１は各プロセスカートリッジ２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫにそれぞれ収納された像担持体としての感光体ドラム、２２は感光体ドラム２１の表面を帯電する帯電部、２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３ＢＫは感光体ドラム２１の表面に形成される静電潜像を現像する現像装置（現像部）、２４は感光体ドラム２１の表面に形成されたトナー像を中間転写ベルト２７に転写する１次転写バイアスローラ、２５は感光体ドラム２１上の未転写トナーを回収するクリーニング装置、を示す。

また、２７は各色のトナー像が重ねて転写される中間転写ベルト、２８は中間転写ベルト２７の表面に形成されたトナー像を記録媒体Ｐに転写する２次転写バイアスローラ、２９は中間転写ベルト２７上の未転写トナーを回収する中間転写ベルトクリーニング部、３０は４色のトナー像が重ねて転写された記録媒体Ｐを搬送する転写ベルト、３２Ｙ、３２Ｍ、３２Ｃ、３２ＢＫは各現像装置２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３ＢＫに各色のトナーを補給するトナー補給部、６１は転写紙等の記録媒体Ｐが収納される給紙部、６６は記録媒体Ｐ上の未定着画像を定着する定着装置、を示す。

ここで、各プロセスカートリッジ２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫは、それぞれ、感光体ドラム２１、帯電部２２、クリーニング装置２５が、一体化されたものである。そして、各プロセスカートリッジ２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫは、装置本体１に対して所定の交換サイクルにて交換される。同様に、各現像装置２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３ＢＫも、装置本体１に対して所定の交換サイクルにて交換される。
各プロセスカートリッジ２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫにおける感光体ドラム２１上では、それぞれ、各色（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラック）の画像形成がおこなわれる。

以下、画像形成装置における、通常のカラー画像形成時の動作について説明する。
まず、感光体ドラム２１の表面は、帯電部２２との対向位置で、一様に帯電される（帯電工程である。）。その後、帯電された感光体ドラム２１の表面は、それぞれのレーザ光Ｌの照射位置に達する。

一方、書込み部２において、光源から画像信号に対応したレーザ光Ｌが各色に対応して射出される。レーザ光Ｌは、ポリゴンミラー３に入射して反射した後に、レンズ４、５を透過する。レンズ４、５を透過した後のレーザ光Ｌは、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの色成分ごとに別の光路を通過することになる（露光工程である。）。

イエロー成分に対応したレーザ光Ｌは、ミラー６〜８で反射された後に、紙面左側から１番目のプロセスカートリッジ２０Ｙの感光体ドラム２１の表面に照射される。このとき、イエロー成分のレーザ光Ｌは、高速回転するポリゴンミラー３により、感光体ドラム２１の回転軸方向（主走査方向）に走査される。こうして、帯電部２２にて帯電された後の感光体ドラム２１上には、イエロー成分に対応した静電潜像が形成される。
同様に、マゼンタ成分に対応したレーザ光Ｌは、ミラー９〜１１で反射された後に、紙面左から２番目のプロセスカートリッジ２０Ｍの感光体ドラム２１の表面に照射されて、マゼンタ成分に対応した静電潜像が形成される。シアン成分のレーザ光Ｌは、ミラー１２〜１４で反射された後に、紙面左から３番目のプロセスカートリッジ２０Ｃの感光体ドラム２１の表面に照射されて、シアン成分の静電潜像が形成される。ブラック成分のレーザ光Ｌは、ミラー１５で反射された後に、紙面左から４番目のプロセスカートリッジ２０ＢＫの感光体ドラム２１の表面に照射されて、ブラック成分の静電潜像が形成される。

その後、各色の静電潜像が形成された感光体ドラム２１の表面は、さらに回転して、それぞれ、現像装置２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３ＢＫとの対向位置に達する。そして、各現像装置２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３ＢＫから感光体ドラム２１上に各色のトナーが供給されて、感光体ドラム２１上の潜像が現像される（現像工程である。）。
その後、現像工程後の感光体ドラム２１の表面は、それぞれ、中間転写ベルト２７との対向位置（１次転写ニップ部）に達する。ここで、それぞれの対向位置には、中間転写ベルト２７の内周面に当接するように１次転写バイアスローラ２４が設置されている。そして、１次転写バイアスローラ２４の位置で、中間転写ベルト２７上に、感光体ドラム２１上に形成された各色の画像が、順次転写される（１次転写工程である。）。

そして、１次転写工程後の感光体ドラム２１の表面は、それぞれ、クリーニング装置２５との対向位置に達する。そして、クリーニング装置２５で、感光体ドラム２１上に残存する未転写トナーが回収される（クリーニング工程である。）。
その後、感光体ドラム２１の表面は、不図示の除電部を通過して、感光体ドラム２１における一連の作像プロセスが終了する。

他方、感光体ドラム２１上の各色の画像が重ねて転写された中間転写ベルト２７の表面は、図中の矢印方向に走行して、２次転写バイアスローラ２８の位置に達する。そして、２次転写バイアスローラ２８の位置で、記録媒体Ｐ上に中間転写ベルト２７上のフルカラーの画像が２次転写される（２次転写工程である。）。
その後、中間転写ベルト２７の表面は、中間転写ベルトクリーニング部２９の位置に達する。そして、中間転写ベルト２７上の未転写トナーが中間転写ベルトクリーニング部２９に回収されて、中間転写ベルト２７上の一連の転写プロセスが完了する。

ここで、２次転写バイアスローラ２８の位置の記録媒体Ｐは、給紙部６１から搬送ガイド６３、レジストローラ６４等を経由して搬送されたものである。
詳しくは、記録媒体Ｐを収納する給紙部６１から、給紙ローラ６２により給送された記録媒体Ｐが、搬送ガイド６３を通過した後に、レジストローラ６４に導かれる。レジストローラ６４（タイミングローラ）に達した記録媒体Ｐは、中間転写ベルト２７上のトナー像とタイミングを合わせて、２次転写バイアスローラ２８の位置に向けて搬送される。

その後、フルカラー画像が転写された記録媒体Ｐは、転写ベルト３０により、定着装置６６に導かれる。定着装置６６では、定着ローラ６７と加圧ローラ６８とのニップにて、カラー画像が記録媒体Ｐ上に定着される（定着工程である）。なお、定着ローラ６７は、中空状のローラ部材であって、その内部にヒータが内設されている。そして、定着ローラ６７に内設されたヒータは、定着ローラ６７の表面温度を検知する温度センサの検知結果に基いてオン・オフ制御されていて、これにより定着ローラ６７の表面温度（定着温度）が所望の範囲に維持されて、良好な定着工程がおこなわれることになる。
そして、定着工程後の記録媒体Ｐは、排紙ローラ６９によって、装置本体１外に出力画像として排出されて、一連の画像形成プロセスが完了する。

次に、図２及び図３にて、画像形成装置１の作像部について詳述する。
図２は作像部を示す断面図であり、図３はその現像装置２３を示すＡ−Ａ断面図である。
なお、画像形成装置本体１に設置される４つの作像部は、作像プロセスに用いられるトナーＴの色が異なる以外はほぼ同一構造であるので、プロセスカートリッジ及び現像装置及びトナー補給部における符号のアルファベット（Ｙ、Ｍ、Ｃ、ＢＫ）を除して図示する。

図２に示すように、プロセスカートリッジ２０には、主として、像担持体としての感光体ドラム２１と、帯電部２２と、クリーニング装置２５とが、ケース２６に一体的に収納されている。ここで、本実施の形態において、クリーニング装置２５は、感光体ドラム２１に当接するクリーニングブレード２５ａの他に、感光体ドラム２１の表面に潤滑剤を供給（塗布）するための潤滑剤供給ローラ２５ｂ、固形潤滑剤２５ｃ、圧縮スプリング２５ｄなどが設置されていて、潤滑剤供給装置としても機能することになるが、これについては後で詳しく説明する。

現像装置２３（現像部）は、主として、感光体ドラム２１に対向して現像領域を形成する現像剤担持体としての現像ローラ２３ａ、現像ローラ２３ａに対向する第１搬送スクリュ２３ｂ１（第１搬送部材）、仕切部材２３ｅを介して第１搬送スクリュ２３ｂ１に対向する第２搬送スクリュ２３ｂ２（第２搬送部材）、現像ローラ２３ａに対向して現像ローラ２３ａ上に担持された現像剤Ｇの量を規制する現像剤規制部材としてのドクターブレード２３ｄ、現像装置２３内の現像剤Ｇのトナー濃度を検知するトナー濃度センサ２３ｇ、ケーシング部材２３ｉに保持された入口シール２３ｊ、等で構成される。

現像装置２３の内部には、キャリアＣとトナーＴとからなる２成分現像剤Ｇ（現像剤）が収容されている。
現像ローラ２３ａは、感光体ドラム２１に対して微小なギャップをあけて対向して現像領域を形成するように構成されている。現像ローラ２３ａは、図３に示すように、内部に固設されてローラ外周面上に複数の極（磁極）を形成する磁石体２３ａ１と、磁石体２３ａ１の周囲を回転するスリーブ２３ａ２と、で構成される。

複数の搬送部材としての搬送スクリュ２３ｂ１、２３ｂ２は、現像装置２３の内部に収容された現像剤Ｇを長手方向に搬送して循環経路（図３にて破線矢印で示す循環経路である。）を形成する。すなわち、複数の搬送スクリュ２３ｂ１、２３ｂ２（搬送部材）は、現像剤Ｇを長手方向（図３の左右方向であって、図２の紙面垂直方向である。）に搬送する複数の搬送経路Ｂ１、Ｂ２を形成する。具体的に、第１搬送スクリュ２３ｂ１による第１搬送経路Ｂ１と、第２搬送スクリュ２３ｂ２による第２搬送経路Ｂ２と、による現像剤Ｇの循環経路が形成されている。

第１搬送経路Ｂ１と第２搬送経路Ｂ２とは仕切部材２３ｅ（壁部）によって隔絶されていて、２つの搬送経路Ｂ１、Ｂ２の長手方向両端部は互いに連通している。具体的に、図３を参照して、第１搬送経路Ｂ１の搬送方向下流側の端部と、第２搬送経路Ｂ２の搬送方向上流側の端部と、が第１中継部を介して連通していて、第１搬送経路Ｂ１の搬送方向上流側の端部と、第２搬送経路Ｂ２の搬送方向下流側の端部と、が第２中継部を介して連通している。すなわち、仕切部材２３ｅは、長手方向両端部を除く位置に配設されている。
第１搬送スクリュ２３ｂ１（第１搬送経路Ｂ１）は現像ローラ２３ａに対向するように配設され、第２搬送スクリュ２３ｂ２（第１搬送経路Ｂ１）は仕切部材２３ｅを介して第１搬送スクリュ２３ｂ１（第１搬送経路Ｂ１）に対向するように配設されている。
本実施の形態において、２つの搬送スクリュ２３ｂ１、２３ｂ２（複数の搬送部材）は、水平方向に並設されている。２つの搬送スクリュ２３ｂ１、２３ｂ２は、いずれも、軸部にスクリュ部が巻装されたものである。

先に述べた作像プロセスを、現像工程を中心にしてさらに詳しく説明する。
現像ローラ２３ａは、図２の矢印方向（時計方向）に回転している。現像装置２３内の現像剤Ｇは、図３に示すように、間に仕切部材２３ｅを介在するように配設された第１搬送スクリュ２３ｂ１及び第２搬送スクリュ２３ｂ２の矢印方向の回転によって、トナー補給部３２から補給口２３ｆを介して補給されたトナーＴとともに撹拌混合されながら長手方向に循環する（図３における破線矢印方向の循環である。）。
そして、摩擦帯電してキャリアＣに吸着したトナーＴは、現像ローラ２３ａ上に形成された剤汲上げ極によって、キャリアＣとともに現像ローラ２３ａ上に汲み上げられる。現像ローラ２３ａ上に担持された現像剤は、図２中の矢印方向に搬送されて、ドクターブレード２３ｄとの対向位置に達する。そして、現像ローラ２３ａ上の現像剤は、この位置で現像剤量が適量化された後に、感光体ドラム２１との対向位置（現像領域である。）まで搬送される。そして、現像領域に形成された電界によって、感光体ドラム２１上に形成された潜像にトナーが吸着される。その後、現像ローラ２１ａ上に残った現像剤はスリーブの回転にともない第１搬送スクリュ２３ｂ１の上方に達して、この位置で現像ローラ２１ａから離脱される。ここで、現像領域における電界は、現像用の電源部（不図示である。）によって現像ローラ２３ａに印加される所定の電圧（現像バイアス）と、帯電工程と露光工程とによって感光体ドラム２１の表面に形成される表面電位（潜像電位）と、によって形成されるものである。

なお、現像ローラ２３ａのスリーブ２３ａ２の外周面上には、磁石体２３ａ１によって、複数の極が形成されている。詳しくは、磁石体２３ａ１は、３つのＮ極の磁石部と２つのＳ極の磁石部とからなる。これらの磁石部によって、現像剤Ｇを現像ローラ２３ａ上に汲み上げるための剤汲上げ極や、現像ローラ２３ａ上に担持された現像剤Ｇをドクターブレード２３ｄまで搬送する搬送極や、現像剤Ｇを現像領域まで搬送する搬送極や、現像領域に形成される主極や、現像領域を通過した後の現像剤Ｇを現像ローラ２３ａから離脱させるための剤離れ極等からなる磁力分布が、現像ローラ２３ａ上に形成されている。これらの磁力分布によって、現像ローラ２３ａ上を、スリーブ２３ａ２の回転にともない、現像剤Ｇが移動することになる。

ここで、装置本体に設けられたトナー補給部３２は、交換可能に構成されたトナーボトル３３と、トナーボトル３３を保持・回転駆動するとともに現像装置２３にフレッシュトナーＴを補給するトナーホッパ部３４と、で構成されている。また、トナーボトル３３内には、トナーＴ（イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックのいずれかである。）が収容されている。また、トナーボトル３３の内周面には、螺旋状の突起が形成されている。

なお、トナーボトル３３内のトナーＴは、現像装置２３内のトナーＴの消費にともない、補給口２３ｆから現像装置２３内に適宜に補給されるものである。現像装置２３内のトナーＴの消費は、装置２３内の現像剤Ｇのトナー濃度（現像剤Ｇ中のトナーＴの割合である。）を磁気的に検知するトナー濃度センサ２３ｇ（透磁率センサ）によって検知される。なお、本実施の形態では、現像装置２３内の現像剤Ｇのトナー濃度が５〜９重量％（狙いの中心が７重量％である。）になるように制御している。
また、補給口２３ｆは、第２搬送スクリュ２３ｂ２の長手方向（図３の左右方向である。）の一端であって、第２搬送スクリュ２３ｂ２（第２搬送経路Ｂ２）の上方に設けられている。
また、入口シール２３ｊは、発泡ポリウレタンなどの可撓性材料で形成された薄いシート状部材であって、現像領域の上流側の位置で感光体ドラム２１の表面に長手方向にわたって摺接するように配置されている。また、入口シール２３ｊが貼着されたケーシング部材２３ｉは、現像ローラ２３ａの外周面における周方向の一部を覆うようにドクターブレード２３ｄを介して現像ケース２３ｈに保持されている。
なお、本実施の形態において、現像装置２３は、画像形成装置１に装着された状態で現像用駆動モータ（不図示である。）に接続されて、この現像用駆動モータが制御部による制御によって駆動されることで現像ローラ２３ａや搬送スクリュ２３ｂ１、２３ｂ２が回転駆動されることになる。

以下、潤滑剤供給装置としても機能するクリーニング装置２５について詳述する。
図２を参照して、クリーニング装置２５（潤滑剤供給装置）は、感光体ドラム２１に摺接する発泡弾性層（表面層）が外周面に周設されて感光体ドラム２１上に潤滑剤を供給する潤滑剤供給回転体としての潤滑剤供給ローラ２５ｂ、潤滑剤供給ローラ２５ｂ（発泡弾性層）に摺接する固形潤滑剤２５ｃ、固形潤滑剤２５ｃを潤滑剤供給ローラ２５ｂに向けて付勢する付勢部材としての圧縮スプリング２５ｄ、感光体ドラム２１に当接して感光体ドラム２１上に供給された潤滑剤を薄層化（均一化）する薄層化ブレード（均しブレード）としても機能するクリーニングブレード２５ａ、等で構成される。
潤滑剤供給ローラ２５ｂは、クリーニングブレード２５ａに対して感光体ドラム２１の回転方向上流側であって、１次転写ニップ部に対して感光体ドラム２１の回転方向下流側に配設されている。

潤滑剤供給ローラ２５ｂは、芯金上に発泡ポリウレタン（ウレタンフォーム）からなる発泡弾性層が形成されたローラ部材であって、その発泡弾性層が感光体ドラム２１の表面に当接した状態で図２の時計方向に回転する。これにより、固形潤滑剤２５ｃから潤滑剤供給ローラ２５ｂを介して感光体ドラム２１上に潤滑剤が供給される。すなわち、潤滑剤供給ローラ２５ｂは、固形潤滑剤２５ｃと感光体ドラム２１とに摺接するように配置されていて、潤滑剤供給ローラ２５ｂが回転することによって固形潤滑剤２５ｃから潤滑剤を掻き取り、その潤滑剤を感光体ドラム２１上に塗布する。
また、固形潤滑剤２５ｃの後方部には、潤滑剤供給ローラ２５ｂと固形潤滑剤２５ｃとの接触ムラをなくすために圧縮スプリング２５ｄが配置されていて、固形潤滑剤２５ｃを潤滑剤供給ローラ２５ｂに付勢している。

ここで、固形潤滑剤２５ｃは、脂肪酸金属亜鉛に無機潤滑剤を含有させて形成したものである。また、脂肪酸金属亜鉛としては、少なくともステアリン酸亜鉛を含んだものが好ましい。また、無機潤滑剤としては、タルク、マイカ、窒化ホウ素のうち少なくとも１つを用いることができて、特に、窒化ホウ素が好適である。
ステアリン酸亜鉛は、代表的なラメラ結晶紛体である。ラメラ結晶は両親媒性分子が自己組織化した層状構造を有していて、せん断力が加わると層間にそって結晶が割れて滑りやすい。したがって、感光体ドラム２１の表面を低摩擦係化することができる。すなわち、せん断力を受けて均一に感光体ドラム２１の表面を覆っていくラメラ結晶によって、少量の潤滑剤によって効果的に感光体ドラム２１の表面を覆うことができる。そして、感光体ドラム２１の表面を比較的均等に覆い帯電工程における電気的ストレスから良好に保護できることになる。
また、窒化ホウ素のような板状構造を有する無機潤滑剤を使用することで、クリーニングブレード２５ａでのトナーのすり抜けが生じにくくなり、帯電部２２（帯電ローラ）を汚れにくくすることができる。

薄層化ブレードとしても機能するクリーニングブレード２５ａは、ウレタンゴム、ヒドリンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム等のゴム材料からなる板状部材が保持板に保持されたものであって、感光体ドラム２１の表面に所定角度かつ所定圧力で当接している。そして、潤滑剤供給ローラ２５ｂによって感光体ドラム２１上に供給された潤滑剤は、クリーニングブレード２５ａによって、感光体ドラム２１上に均一かつ適量に薄層化される。
固形潤滑剤２５ｃを潤滑剤供給ローラ２５ｂを介して感光体ドラム２１の表面に塗布すると、感光体ドラム２１の表面には粉体状の潤滑剤が塗布されるが、この状態のままでは潤滑性は充分に発揮されないため、クリーニングブレード２５ａが潤滑剤を薄層化・均一化する部材として機能することになる。クリーニングブレード２５ａにより、感光体ドラム２１上での潤滑剤の被膜化がおこなわれて、潤滑剤はその潤滑性を充分に発揮することになる。

以下、図４等を用いて、本実施の形態において特徴的な、現像装置２３の構成・動作について詳しく説明する。
本実施の形態における現像装置２３は、図４（Ａ）に示すように、出荷時には、トナーＴに比べて現像ローラ２３ａ（現像剤担持体）の表面に固着しにくい固着防止剤Ｋを現像ローラ２３ａの表面に離脱可能に塗布した状態で、現像装置２３の内部に現像剤Ｇを収容している。すなわち、本実施の形態では、現像装置２３の第１、第２搬送経路Ｂ１、Ｂ２に単に現像剤Ｇを収容した状態で出荷するのではなくて、現像ローラ２３ａの表面に固着防止剤Ｋを付着させた状態で、第１、第２搬送経路Ｂ１、Ｂ２に現像剤Ｇ（トナーＴ及びキャリアＣ）を収容した状態で出荷している。

詳しくは、図４（Ａ）に示すように、現像装置２３が工場などから出荷されるときに、現像ローラ２３ａの表面に全域にわたって固着防止剤Ｋを軽く擦り込むように付着させて、第１、第２搬送経路Ｂ１、Ｂ２に現像剤Ｇをプリセットする。ここで、固着防止剤Ｋは、磁性体ではなくて、キャリアＣのように磁力によって現像ローラ２３ａの表面に担持されないため、比較的弱い保持力で現像ローラ２３ａ上に担持されることになる。

そして、このように現像ローラ２３ａの表面が固着防止剤Ｋで覆われた状態で現像装置２３が出荷されることで、工場などから出荷されてからユーザーの元に着荷されるまで、現像装置２３が単体で輸送される場合であっても、現像装置２３が画像形成装置１に装着された状態で輸送される場合であっても、現像ローラ２３ａの表面に直接的にトナーＴ（現像剤Ｇ）が付着することはほとんどない。したがって、トナーＴとして低融点トナーが用いられている場合や、海上輸送などがおこなわれて現像装置２３が高温高湿環境にさらされてしまった場合などであっても、現像ローラ２３ａの表面にトナーＴが固着する不具合を確実に軽減することができる。そのため、現像ローラ２３ａの表面にトナーＴが固着することによって濃度ムラ画像が生じる不具合も未然に抑止することができる。

さらに、本実施の形態では、出荷時において、現像装置２３の第１、第２搬送経路Ｂ１、Ｂ２には予め現像剤Ｇが収容されているため（プリセットされているため）、ユーザーやサービスマンが着荷時に現像装置２３に現像剤Ｇを充填する作業をおこなう必要がなくなり、着荷時の作業時間が短縮化されることになる。
なお、出荷時に現像ローラ２３ａに塗布された固着防止剤Ｋは、現像ローラ２３ａの表面に比較的弱い保持力で担持されているため、図４（Ｂ）に示すように、着荷時における初期調整モードとして現像装置２３が駆動されることで、現像ローラ２３ａから離脱されて第１、第２搬送経路Ｂ１、Ｂ２内の現像剤Ｇと混合されることになり、現像ローラ２３ａの表面には固着防止剤Ｋと入れ替わるように現像剤Ｇが担持されることになる。したがって、着荷時に現像ローラ２３ａに塗布された固着防止剤Ｋを手動で拭き取るような作業は不要になり、上述した着荷時の作業時間が短縮化される効果が維持されることになる。
そして、本実施の形態では、以上述べたような効果が、シール部材やプリセットケースを設置することなく、比較的簡易な構成で達成されることになる。

ここで、本実施の形態において、出荷時に現像ローラ２３ａの表面に塗布される固着防止剤Ｋは、トナーＴに比べて融点又はガラス転移点が大きな物質であって、現像装置２３に収容される現像剤Ｇに含有される物質、又は、潤滑剤供給装置（クリーニング装置２５）によって感光体ドラム２１の表面に供給される潤滑剤に含有される物質であることが好ましい。
現像ローラ２３ａの表面にトナーＴが固着してしまう現象は、現像ローラ２３ａに担持された現像剤Ｇ中のトナーＴの一部が、高温高湿環境にさらされて融解又はガラス転移することによるものである。そのため、トナーＴに比べて融点又はガラス転移点が大きな物質を固着防止剤Ｋとして現像ローラ２３ａの表面に担持させることで、固着防止剤Ｋ自体が高温高湿環境にさらされて現像ローラ２３ａに固着する不具合を抑止することができる。
また、上述したように、固着防止剤Ｋは、着荷時に初期調整モードをおこなうことで、現像ローラ２３ａから離脱して現像装置２３の内部の現像剤Ｇに混合されることになるため、その後の現像工程（又は、画像形成プロセス）において画像に影響しないものである必要がある。現像剤Ｇに含有される物質や、感光体ドラム２１の表面に供給される潤滑剤に含有される物質は、そもそも、そのように画像に影響しないように形成されたものであるため、これらの物質を固着防止剤Ｋとして用いることで、固着防止剤Ｋを原因とする異常画像の発生を防止することができる。

具体的に、本実施の形態において、固着防止剤Ｋとして、トナーＴ（現像剤Ｇ中のトナーＴ、トナーボトル３３中のトナーＴである。）に比べて融点の高いトナー（高融点トナー）、ステアリン酸亜鉛（ＺｎＳＴ）、窒化ヨウ素（ボロンナイトライド）、二酸化ケイ素（シリカ）、酸化アルミニウム（アルミナ）のうちのいずれかを用いている。
高融点トナーは、融点が異なる以外は現像剤Ｇ中のトナーＴとほぼ同じ成分で形成されており、また現像ローラ２３ａに塗布される固着防止剤Ｋの量は現像剤Ｇ中のトナーＴに比べて極めて少ないため、現像剤Ｇ中に高融点トナーが含有されても、画像上の大きな問題が生じることはほとんどない。また、高融点トナーは、現像剤Ｇ中のトナーＴに比べて、文字通り、高温高湿環境において溶解しにくい物質であるため、固着防止剤Ｋとして好適である。
ステアリン酸亜鉛や窒化ヨウ素は、先に説明したように固形潤滑剤２３ｃの成分として用いられる物質であり、現像ローラ２３ａの表面に固着しにくい物質であるため、固着防止剤Ｋとして好適である。
二酸化ケイ素や酸化アルミニウムは、トナーＴの流動性や帯電性を高めるために現像剤Ｇ中の外添剤として用いられる物質であり、現像ローラ２３ａの表面に固着しにくい物質であるため、固着防止剤Ｋとして好適である。

本願発明者は、実施例１、実施例２、比較例として、それぞれの条件に設定した現像装置２３を上下左右に振った後に温度５０度、相対湿度３０％の環境で４８時間放置して、その直後（１）と、その後に現像ローラ２３ａを１周分だけ回転させたとき（２）と、さらに現像ローラ２３ａを１０周分だけ回転させたとき（３）と、のそれぞれのタイミングで現像ローラ２３ａ上のトナー固着の有無を目視にて観察する実験をおこなった。
実施例１における現像装置２３は、固着防止剤Ｋとしてステアリン酸亜鉛を０．１ｇだけ現像ローラ２３ａに塗布して現像装置２３の内部に現像剤Ｇをプリセットしたものである。実施例２における現像装置２３は、固着防止剤Ｋとして高融点トナーを０．１ｇだけ現像ローラ２３ａに塗布して現像装置２３の内部に現像剤Ｇをプリセットしたものである。比較例における現像装置２３は、固着防止剤Ｋを現像ローラ２３ａに塗布することなく現像装置２３の内部に現像剤Ｇをプリセットしたものである。
そのような実験をおこなった結果、比較例では（１）〜（３）のすべてのタイミングでトナー固着の発生が確認された。これに対して、実施例２では、（１）のタイミングではトナー固着の発生が確認されたものの、（２）、（３）のタイミングではトナー固着の発生が確認されなかった。また、実施例１では、（１）〜（３）のすべてのタイミングでトナー固着の発生が確認されなかった。
これらの実験結果からも、上述した本願発明の効果を確認することができる。

ここで、本実施の形態では、着荷時であって通常の現像工程がおこなわれる前に、現像装置２３を画像形成装置本体１に装着した状態で駆動して、固着防止剤Ｋを現像ローラ２３ａの表面から離脱させて、現像装置２３の内部に収容（プリセット）された現像剤Ｇと撹拌・混合するようにしている。
具体的に、着荷時において、現像装置２３が画像形成装置１に装着された状態で、画像形成装置１の主電源が初めてオンされると、まず、現像用駆動モータが稼働されて現像装置２３（現像ローラ２３ａ、搬送スクリュ２３ｂ１、２３ｂ２）が駆動される（「初期調整モード」が実行される）。これにより、現像ローラ２３ａ上に担持された固着防止剤Ｋが現像ローラ２３ａから第１搬送経路Ｂ１に振り落とされて、第１、第２搬送経路Ｂ１、Ｂ２に収容された現像剤Ｇ（トナーＴ及びキャリアＣ）とともに循環しながら撹拌・混合されることになる。

さらに、本実施の形態では、着荷時であって通常の現像工程がおこなわれる前に、現像装置２３を画像形成装置本体１に装着した状態で駆動して、現像装置２３の内部に収容された現像剤Ｇと撹拌・混合された固着防止剤ＫがトナーＴとともに感光体ドラム２１に供給されるようにトナー像を形成している。
具体的には、初期調整モード時に、感光体ドラム２１上に所定のパッチパターン（トナー像）が形成されるように帯電工程、露光工程、現像工程をおこなって、現像装置２３からトナーＴとともに固着防止剤Ｋが排出されて、感光体ドラム２１上に付着するようにしている。そして、感光体ドラム２１上に付着したトナーＴと固着防止剤Ｋとは、１次転写バイアスローラ２４への１次転写バイアスの印加がオフされた状態の１次転写ニップ部を通過した後に、クリーニング装置２５によって回収されることになる。そして、固着防止剤Ｋが現像装置２３からある程排出された後に、この「初期調整モード」が終了される。その後、公知のトナー濃度センサ２３ｇ（透磁率センサ）の校正（出力調整）や、公知のプロセスコントロール（帯電バイアス、現像バイアスなどの作像条件の調整制御である。）が、ウォーミングアップ動作としておこなわれた後に、通常の画像形成動作を実行可能な状態になる。

なお、固着防止剤Ｋとして、高融点トナー（トナーＴに比べて融点の高いトナーである。）が用いられた場合には、着荷時であって通常の現像工程がおこなわれる前に、現像装置２３を画像形成装置本体１に装着した状態で駆動して、固着防止剤Ｋを現像ローラ２３ａの表面から離脱させて、現像装置２３の内部に収容（プリセット）された現像剤Ｇと撹拌・混合するようにした後に、通常の現像工程が開始されてから、現像装置２３の累積の駆動時間が所定値に達するまで（現像装置２３内の高融点トナーが充分に排出されるまでである。）、定着工程時における定着温度が通常のものよりも高く設定するように制御することができる。
このような制御をおこなうことで、高融点トナーによって形成されたトナー像が、定着装置６６において定着画像として記録媒体Ｐに定着されるときに、定着温度（トナー像を加熱・溶融する温度）が低くて定着不良が生じてしまう不具合を防止することができる。

なお、本実施の形態では、トナーＴに加えてキャリアＣを含む２成分現像剤を用いた２成分現像方式の現像装置２３に対して本発明を適用したが、本発明が適用される現像装置はこれに限定されることはなく、トナーＴのみからなる１成分現像剤（添加剤等を含有するものも含むものとする。）を用いた１成分現像方式の現像装置に対しても本発明を適用することができる。
具体的に、変形例として、図５（Ａ）に示すように、感光体ドラム２１に当接する現像ローラ２３ａ（芯金上に導電性弾性層が形成されたものである。）、現像ローラ２３ａにトナーＴを供給する供給ローラ２３ｘ、現像ローラ２３ａに担持されたトナーＴを薄層化するドクターブレード２３ｄ、現像装置２３内のトナーＴを撹拌・搬送する撹拌ローラ２３ｙなどが設置された公知の１成分現像方式の現像装置２３に対しても、本発明を適用することができる。そして、図５（Ｂ）に示すように、そのような現像装置２３の出荷時に、現像ローラ２３ａの表面に固着防止剤Ｋを塗布した状態で、現像装置２３の内部にトナーＴ（１成分現像剤）を収容（プリセット）した状態で出荷することができる。
そして、このような場合であっても、本実施の形態のものとほぼ同様の効果を得ることができる。

以上説明したように、本実施の形態における現像装置２３は、出荷時に、トナーＴに比べて現像ローラ２３ａ（現像剤担持体）の表面に固着しにくい固着防止剤Ｋを現像ローラ２３ａの表面に離脱可能に塗布した状態で、現像装置２３の内部に現像剤Ｇを収容している。
これにより、比較的簡易な構成で、シール部材やプリセットケースを設置することなく、現像装置２３の内部に現像剤Ｇを収容した状態で出荷しても、着荷されるまでの輸送時に現像ローラ２３ａの表面にトナーＴが固着してしまう不具合が生じにくく、着荷後の現像工程において画像濃度不良などの不具合を生じにくくすることができる。

なお、本実施の形態では、現像装置２３を、プロセスカートリッジ２０とは別体の構成とした。これに対して、現像装置２３をプロセスカートリッジ２０の構成部材として、プロセスカートリッジ２０の他の構成部材と一体化することもできる。
そして、このような場合にも、本実施の形態のものと同様の効果を得ることができるとともに、作像部のメンテナンス性が向上することになる。
なお、本願において、「プロセスカートリッジ」とは、像担持体を帯電する帯電装置（帯電部）と、像担持体上に形成された潜像を現像する現像装置（現像部）と、像担持体上をクリーニングするクリーニング装置（クリーニング部）と、のうち少なくとも１つと、像担持体と、が一体化されて、画像形成装置本体に対して着脱可能に構成されたユニットと定義する。

また、本実施の形態では、現像剤担持体として１つの現像ローラ２３ａが設置されて、複数の搬送部材として２つの搬送スクリュ２３ｂ１、２３ｂ２が水平方向に並設されて、ドクターブレード２３ｄが現像ローラ２３ａの上方に対向するように設置された現像装置２３に対して本発明を適用したが、本発明が適用される現像装置はこれに限定されることはない。
例えば、現像剤担持体として１つの現像ローラが設置されて、複数の搬送部材として２つの搬送スクリュが水平方向に並設されて、ドクターブレードが現像ローラの下方に対向するように設置された公知の現像装置に対しても、当然に本発明を適用することができる。
さらに、複数の搬送部材として２つの搬送スクリュがそれぞれ現像ローラに対向するように上下方向に並設された公知の現像装置や、現像剤担持体として複数の現像ローラが感光体ドラムに対向するように設置された公知の現像装置や、複数の搬送部材として３つ以上の搬送スクリュが設置された公知の現像装置に対しても、当然に本発明を適用することができる。

なお、本発明が本実施の形態に限定されず、本発明の技術思想の範囲内において、各実施の形態の中で示唆した以外にも、各実施の形態は適宜変更され得ることは明らかである。また、前記構成部材の数、位置、形状等は本実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。

１ 画像形成装置（画像形成装置本体）、
２０、２０Ｙ、２０Ｍ、２０Ｃ、２０ＢＫ プロセスカートリッジ、
２１ 感光体ドラム（像担持体）、
２３、２３Ｙ、２３Ｍ、２３Ｃ、２３ＢＫ 現像装置（現像部）、
２３ａ 現像ローラ（現像剤担持体）、
２３ｂ１ 第１搬送スクリュ（搬送部材）、
２３ｂ２ 第２搬送スクリュ（搬送部材）、
２３ｄ ドクターブレード（現像剤規制部材）、
２５ クリーニング装置（潤滑剤供給装置）、
６６ 定着装置、
Ｇ 現像剤（２成分現像剤）、
Ｃ キャリア、 Ｔ トナー、 Ｋ 固着防止剤。

特開２００７−４１２０９号公報 特開２０１３−３３０７７号公報 特開２０１３−１４８８１３号公報

Claims (8)

1. 少なくともトナーを有する現像剤が収容されて、像担持体の表面に形成される潜像を現像する現像装置であって、
   前記像担持体に対向又は当接して、現像剤を担持する現像剤担持体を備え、
   出荷時には、前記トナーに比べて前記現像剤担持体の表面に固着しにくい固着防止剤を前記現像剤担持体の表面に離脱可能に塗布した状態で、当該現像装置の内部に現像剤を前記固着防止剤が塗布された前記現像剤担持体に接触可能に収容することを特徴とする現像装置。
2. 前記固着防止剤は、前記トナーに比べて融点又はガラス転移点が大きな物質であって、当該現像装置に収容される現像剤に含有される物質、又は、潤滑剤供給装置によって前記像担持体の表面に供給される潤滑剤に含有される物質であることを特徴とする請求項１に現像装置。
3. 前記固着防止剤は、前記トナーに比べて融点の高いトナー、ステアリン酸亜鉛、窒化ヨウ素、二酸化ケイ素、酸化アルミニウムのうちのいずれかであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の現像装置。
4. 着荷時であって通常の現像工程がおこなわれる前に、当該現像装置を画像形成装置本体に装着した状態で駆動して、前記固着防止剤を前記現像剤担持体の表面から離脱させて、当該現像装置の内部に収容された現像剤と撹拌・混合することを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の現像装置。
5. 着荷時であって通常の現像工程がおこなわれる前に、当該現像装置を画像形成装置本体に装着した状態で駆動して、当該現像装置の内部に収容された現像剤と撹拌・混合された前記固着防止剤が前記トナーとともに前記像担持体に供給されるようにトナー像を形成することを特徴とする請求項４に記載の現像装置。
6. 前記固着防止剤は、前記トナーに比べて融点の高いトナーであって、
   通常の現像工程が開始されてから、当該現像装置の累積の駆動時間が所定値に達するまで、定着工程時における定着温度が通常のものよりも高く設定されることを特徴とする請求項４に記載の現像装置。
7. 画像形成装置本体に対して着脱可能に設置されるプロセスカートリッジであって、
   請求項１〜請求項６のいずれかに記載の現像装置と前記像担持体とを一体的に備えたことを特徴とするプロセスカートリッジ。
8. 請求項１〜請求項６のいずれかに記載の現像装置と前記像担持体とを備えたことを特徴とする画像形成装置。

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