(57)【要約】【課題】トナー供給ローラをクラウン形状にすることなく、安価で弾性層の当接圧を均一にでき、画像濃度ムラの発生しない高品質な画像を得る現像装置を提供すること。【解決手段】現像ローラ２に接触配置し前記現像ローラ２上のトナーを規制し薄層を形成するトナー規制ローラ５を備えた現像装置１において、前記現像ローラ２の回転軸線に対し前記トナー規制ローラ５の芯軸５ａを傾けて配置した。【選択図】　　　　図１
2004077941.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像ローラに接触配置し前記現像ローラ上のトナーを規制し薄層を形成するトナー規制ローラを備えた現像装置において、前記現像ローラの回転軸線に対し前記トナー規制ローラの芯軸を傾けて配置したことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記トナー規制ローラを前記現像ローラの有効画像部の軸方向中心に対して傾けたことを特徴とする請求項１記載の現像装置。
【請求項３】
前記トナー規制ローラの軸方向有効画像域の中心を前記現像ローラ有効画像部の中心と一致させたことを特徴とする請求項１記載の現像装置。
【請求項４】
前記トナー規制ローラの弾性層として極性ゴムを用いたことを特徴とする請求項１記載の現像装置。
【請求項５】
前記トナー規制ローラの弾性層と金属基材とを接着せしめたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項記載の現像装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の電子写真装置において使用される現像装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図３は現像装置の一般的な構成を示す概略図である。図３の現像装置１において、現像ローラ２は、芯軸２ａとこの芯軸２ａの周囲に設けられたスポンジ２ｂとからなっている。トナー供給ローラ３は芯軸３ａとこの芯軸３ａの周囲に設けられたスポンジ３ｂとからなっており、現像ローラ２に当接配置されている。
【０００３】
トナー搬送部材４はケース６の側板に軸支されている。また、トナー規制ローラ５は、金属バネ７のバネ圧によって現像ローラ２に当接配置される。トナーはトナー搬送部材４およびトナー供給ローラ３を介して現像ローラ２の表面に供給される。また、トナー供給ローラ３は、金属芯軸３ａの周囲に導電性発泡体３ｂを形成したもので、抵抗値は１０＾６Ω、芯軸３ａには現像バイアスと同電位が印加されている。
【０００４】
現像ローラ２上に供給されたトナーは、さらに、トナー規制ローラ５の当接圧によって所定量に薄層化され、現像ローラ２の回転によって感光体（図示せず）に搬送される。現像ローラ２は感光体に平行して接触し、感光体の帯電電位と光書き込み後（露光後）残留電位のほぼ中間のバイアス電圧が印加されている。
【０００５】
現像ローラ２上のトナーが感光体との接触部に搬送され、感光体電位と現像バイアスによる現像電界に応じて、帯電したトナーが感光体に付着し静電潜像が可視像化される。トナー規制ローラ５は上記の現像動作時には静止した状態で現像ローラ２に当接しているが、非現像時に１プリントの現像動作に１回の頻度で所定のタイミングで連れ回りするようになっている。
【０００６】
すなわち、上記現像装置は、１成分トナー層を表面に形成し静電潜像の形成された感光体に接触してトナーを付着させ前記静電潜像を可視化する現像ローラ２と、前記現像ローラ２に接触配置しトナーを供給するトナー供給ローラ３と、前記現像ローラ２上のトナーを規制し薄層を形成する弾性層５ｂを有するトナー規制ローラ５からなる１成分現像装置である。
【０００７】
非現像時に現像ローラ２が作像時とは逆に回転し、現像ローラ２が逆回転することによって、現像時は停止しているトナー規制ローラ５が現像ローラ２と同一方向に回転する機構（図示せず）を備えている。
【０００８】
図４は図３において使用されるトナー規制ローラと現像ローラの構成を示す概略図である。現像ローラ２に当接しているトナー規制ローラ５は芯軸５ａとこの芯軸５ａの周囲に設けられた弾性層５ｂとからなっている。この構成ではトナー規制ローラ５の両端部を現像ローラ２に向かってバネ７で押すことにより当接圧が両端部は強く中央部は弱いという当接圧の撓みを生じる。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術では、１成分現像装置において、カブリやゴースト等の発生を防ぎ、画像品質を維持するためには、トナーを高く、均一に帯電させることが必須であり、トナーと接触し摩擦帯電させる部品の表面材質の選定が重要となる。
【００１０】
一方、近年の環境問題より、装置の長寿命化が命題となっているが、部品の表面については、トナー規制ローラ、現像ローラの表面へのトナー凝集・固着の発生、現像ローラ表面、トナー規制ローラ表面のキズ、亀裂、剥離等の劣化に対応していく必要がある。
【００１１】
また、現像装置としては長期間での使用に対して、トナー漏れや飛散による画像形成装置内部の汚染に対応していく必要があり、とくにトナー漏れや飛散による画像形成装置内部の汚染に対応し得る新しいシステムの提案が望まれている。
【００１２】
現在、製品上での問題としてトナー漏れや飛散による画像形成装置内部の汚染が発生している。現像ローラ上に供給されたトナーは、トナー規制ローラの均一な当接圧によって所定量に薄層化され、現像ローラを回転させることによって感光体に搬送される。
【００１３】
トナー規制ローラはトナーの均一な薄層を得るためにトナー規制ローラの両端軸部を起点にバネにより現像ローラへ押し付ける構造となっている。両端軸部を押し付ける構造になっているため、芯軸部が歪み、弾性層の両端部にかかる当接圧が強くその逆に中央部は弱くなってしまう。
【００１４】
その対応として、弾性層の両端外径部より中央部が増大しているクラウン形状としているが、中央部当接圧が弱いと画像中央部に地汚れが発生し、端部の当接圧が弱いと端部からのトナー飛散が発生してしまう。
【００１５】
トナー規制ローラの軸方向有効画像域の中心に対しクラウン形状を左右均一に製作するのが容易ではなく左右のばらつきにより当接圧のばらつきが生じトナー規制ローラ表面のトナーが均一に薄層にされない場合が発生し画像濃度ムラが発生する。
【００１６】
また、トナー規制ローラのクラウン形状を得るにはＮＣ研削盤、インフィード研削盤等の専用設備が必要で加工費が高くなってしまう。
【００１７】
そこで、本発明の目的は、上記の課題を解決するために、トナー供給ローラをクラウン形状にすることなく、安価で弾性層の当接圧を均一にでき、画像濃度ムラの発生しない高品質な画像を得る現像装置を提供することにある。
【００１８】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するために、請求項１記載の発明では、現像ローラに接触配置し前記現像ローラ上のトナーを規制し薄層を形成するトナー規制ローラを備えた現像装置において、前記現像ローラの回転軸線に対し前記トナー規制ローラの芯軸を傾けて配置した現像装置を最も主要な特徴とする。
【００１９】
請求項２記載の発明では、前記トナー規制ローラを前記現像ローラの有効画像部の軸方向中心に対して傾けた請求項１記載の現像装置を主要な特徴とする。
【００２０】
請求項３記載の発明では、前記トナー規制ローラの軸方向有効画像域の中心を前記現像ローラ有効画像部の中心と一致させた請求項１記載の現像装置を主要な特徴とする。
【００２１】
請求項４記載の発明では、前記トナー規制ローラの弾性層として極性ゴムを用いた請求項１記載の現像装置を主要な特徴とする。
【００２２】
請求項５記載の発明では、前記トナー規制ローラの弾性層と金属基材とを接着せしめた請求項１ないし４記載の現像装置を主要な特徴とする。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、図面により本発明の実施の形態を詳細に説明する。基本的には、１成分トナー層を表面に形成し静電潜像の形成された感光体に接触してトナーを付着させ前記静電潜像を可視化する現像ローラと、前記現像ローラに接触配置しトナーを供給するトナー供給ローラと、前記現像ローラ上のトナーを規制し薄層を形成するトナー規制ローラからなる１成分現像装置である。
【００２４】
かかる１成分現像装置においては、非現像時に現像ローラが作像時と逆回転するとともに現像ローラが逆回転することで、現像時は停止しているトナー規制ローラが現像ローラと同一方向に回転する機構を備えているものとする。
【００２５】
このような１成分現像装置に関しては図３および図４の従来装置で詳しく説明したので、以下では、本発明に関する構成のみについて説明する。図１は本発明による現像装置の実施の形態に使用するトナー規制ローラと現像ローラの構成を示す概略図である。
【００２６】
図１において、現像ローラ２はφ２６ｍｍのアルミ芯軸２ａに、ポリエステル樹脂とグアナミン硬化剤と導電粒子としてＩＴＯとを分散した塗料を、スプレー塗装後硬化させることにより１０μｍの表面層２ｂとして形成しているものを用いた。
【００２７】
現像ローラ２の表面粗さはＲｚ２μｍ以下の平滑面とした。グアナミンはアミノ基を含有する物質であり、マイナス帯電トナーと逆極性を示す物質である。ＩＴＯはアルミナ粉をベースとし、この表面にインジウムドープ酸化錫をコーティングしたものである。
【００２８】
トナー規制ローラ５は、現像ローラ２を剛体としたので、弾性体ローラとしている。φ１２のＳ４５Ｃの芯軸（芯金）５ａ上に、ニトリルゴム、エピクロルヒドリンゴム等を被覆したゴムローラに、フッ素樹脂をスプレー塗装によって２０μｍ形成した弾性層５ｂを使用している。
【００２９】
さらに、図１に示すように本発明のトナー規制ローラ５は、現像ローラ２の軸方向画像域の軸方向中心とトナー規制ローラ５の軸方向画像域の中心を一致させ現像ローラ２の回転軸線（軸心）に対し傾けて配置しトナー規制ローラ５の両端部をバネ７で押す。これによりトナー規制ローラ５の中央部の当接圧を強く、両端部の当接圧を弱くすることが可能になる。
【００３０】
図２は図１のトナー規制ローラと現像ローラとの傾いた位置関係を説明する概略図である。図において、現像ローラ２の回転軸線（軸心）に対しトナー規制ローラ５は傾いて配置されているので、トナー規制ローラ５の軸線は現像ローラ２の回転軸線
に対して平行ではない。
【００３１】
したがって、トナー規制ローラ５をクランウン形状にすることなく当接圧を均一にすることができ、当接圧が両端部は強く中央部は弱いという当接圧の撓みを解消し、現像ローラ２との圧力分布の均一化を図ることができる。
【００３２】
また、トナー規制ローラ５をクラウン形状に成形するには刃物の送り方向と切り込み方向を同時に制御することが可能なＮＣ制御の設備や前面が同時に成形可能なインフィード研削盤等の専用の設備が必要になる。
【００３３】
それに対し本発明の現像装置においてはトナー規制ローラ５を現像ローラ２の軸心に対し傾けた状態で配置することのみでトナー規制ローラ５にクラウン形状を形成する必要がなく、一般の研削盤、旋削盤での成形が可能となり安価な現像装置を提供することができる。
【００３４】
トナー規制ローラ５の弾性層５ｂは極性ゴムを用いているが、これは離型性に優れた表面層のフッ素樹脂との接着性を確保するためである。シリコンゴム、エチレンプロピレンゴム等の無極性ゴム上にフッ素樹脂を形成した場合、ゴムとフッ素樹脂は界面剥離を生じるが、上記極性ゴムではゴム層の破壊を示すため、耐久試験での表面層の剥離といった不具合は発生しない。
【００３５】
接着性という点に関しては、弾性層５ｂと芯金５ａとを接着した場合と、芯金５ａが弾性層５ｂに圧入されただけの場合とも大きく耐久品質が異なり、圧入品は圧入によるテンションによって弾性層５ｂに負荷がかかり弾性層５ｂが歪んでしまい膨れや凹みが発生し表面欠陥が発生してしまう。
【００３６】
しかし、接着することによって、圧入による高いテンションを必要とせず、弾性層５ｂの表面欠陥は少なく、また接着しているため芯金５ａと弾性層５ｂの耐トルク性が増すことが可能となる。
【００３７】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１によれば、現像ローラの軸心に対しトナー規制ローラの芯軸を傾けて配置したことにより、トナー規制ローラをクラウン形状にすることなく両端部をバネで押したとき現像ローラとの当接圧力を均一化し、トナー規制ローラ軸方向の偏摩耗を防ぎ、画像濃度ムラのない、耐久性に優れた現像装置を安価に提供できる。
【００３８】
請求項２によれば、トナー規制ローラを現像ローラの軸方向画像域の中心に対して傾けたことにより軸方向画像域の中心に対し左右で安定した当接圧を得ることができるので画像濃度ムラのない安定した品質の現像装置を提供できる。
【００３９】
請求項３によれば、トナー規制ローラの軸方向画像域の中心と現像ローラ軸方向画像域の中心を一致させた状態でトナー規制ローラを現像ローラの軸線に対して傾けたことにより画像域全体の当接圧を均一にすることができるので安定した画像の現像装置を得ることができる。
【００４０】
請求項４によれば、トナー規制ローラの弾性層に極性ゴムを用いることで表面層との密着力を向上させ表面層の剥離を防止することができるので長寿命の現像装置を提供することができる。
【００４１】
請求項５によれば、トナー規制ローラの金属基材（芯軸）と弾性層を接着することで弾性層を金属基材に圧入した場合に生じる弾性層の歪を防止できるので、表面形状が安定に保たれるため、画像濃度ムラのない安定した品質の現像装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による現像装置の実施の形態に使用するトナー規制ローラと現像ローラの構成を示す概略図である。
【図２】図１のトナー規制ローラと現像ローラとの傾いた位置関係を説明する概略図である。
【図３】現像装置の一般的な構成を示す概略図である。
【図４】図３において使用されるトナー規制ローラと現像ローラの構成を示す概略図である。
【符号の説明】
１　現像装置
２　現像ローラ
５　トナー規制ローラ
５ａ　芯軸（金属基材）
５ｂ　弾性層
【図１】
2004077941.tif 000003
【図２】
2004077941.tif 000004
【図３】
2004077941.tif 000005
【図４】
2004077941.tif 000006