(57)【要約】【課題】回転軸の外周に発泡弾性体を設けたトナー供給ローラをトナー担持体に押し付けて回転させる現像装置において、トナー担持体から現像後のトナーが適切に離脱され、トナー担持体に新たなトナーが適切に供給されるようにすると共に、劣化したトナーがトナー供給ローラの端部に溜まるのを防止し、長期にわたって良好な画像が安定して得られるようにする。【解決手段】トナーｔを像担持体Ｐと対向する現像領域に搬送するトナー担持体１１と、このトナー担持体と接触して回転するトナー供給ローラ２０とを備えた現像装置において、上記のトナー供給ローラ２０として、外周部を発泡弾性体２２で構成すると共に、その外周面に研削加工によりスパイラル状になったトナー搬送用凹凸２３を形成したものを用いた。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーを像担持体と対向する現像領域に搬送するトナー担持体にトナーを供給するトナー供給ローラにおいて、その外周部を発泡弾性体で構成すると共に、その外周面に研削加工によりスパイラル状になったトナー搬送用凹凸を形成したことを特徴とするトナー供給ローラ。
【請求項２】
トナーを像担持体と対向する現像領域に搬送するトナー担持体と、このトナー担持体と接触して回転するトナー供給ローラとを備えた現像装置において、上記のトナー供給ローラの外周部を発泡弾性体で構成すると共に、その外周面に軸方向の両端部から中央部にトナーを搬送させるスパイラル状になったトナー搬送用凹凸を形成したことを特徴とする現像装置。
【請求項３】
トナーを像担持体と対向する現像領域に搬送するトナー担持体と、このトナー担持体と接触して回転する一対のトナー供給ローラとを備えた現像装置において、上記の各トナー供給ローラの外周部を発泡弾性体で構成すると共に、その外周面に軸方向一端側から他端側にトナーを搬送させるスパイラル状になったトナー搬送用凹凸を形成し、この一対の各トナー供給ローラによるトナーの搬送方向を逆方向にしたことを特徴とする現像装置。
【請求項４】
トナーを像担持体と対向する現像領域に搬送するトナー担持体と、このトナー担持体と接触して回転するトナー供給ローラとを備えた現像装置において、上記のトナー供給ローラの外周部を発泡弾性体で構成し、その外周面に軸方向一端側から他端側にトナーを搬送させるスパイラル状になったトナー搬送用凹凸を形成すると共に、このトナー供給ローラと逆方向にトナーを搬送させるトナー送り部材を設けたことを特徴とする現像装置。
【請求項５】
請求項２〜４の何れか１項に記載した現像装置において、上記のトナー供給ローラをトナー担持体に押し付けた場合におけるトナー供給ローラの凹み量に対する上記のトナー搬送用凹凸の段差の比を０．８以下にしたことを特徴とする現像装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、複写機やプリンター等の画像形成装置において、像担持体に形成された静電潜像を現像するのに使用する現像装置及びこの現像装置においてトナーを像担持体と対向する現像領域に搬送するトナー担持体にトナーを供給するのに用いるトナー供給ローラに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、複写機やプリンター等の画像形成装置において使用される現像装置としては、現像剤にトナーとキャリアとを使用した２成分現像方式の現像装置や、キャリアを使用せずにトナーだけを使用した１成分現像方式の現像装置が知られている。
【０００３】
そして、上記のトナーだけを使用した１成分現像方式の現像装置としては、図１に示すような現像装置が知られている。
【０００４】
ここで、この現像装置においては、装置本体１内において攪拌部材２を回転させ、この攪拌部材２により装置本体１内に収容されたトナーｔを攪拌させると共に、トナー担持体３と接触して回転するトナー供給ローラ４によりトナーｔをトナー担持体３の表面に保持させるようにしている。
【０００５】
そして、このようにトナーｔが保持されたトナー担持体３を回転させて、このトナー担持体３によりトナーｔを搬送させ、このトナー担持体３の表面に規制部材５を圧接させて、搬送されるトナーｔの量を規制すると共にトナーｔを帯電させ、このように規制されて帯電されたトナーｔをトナー担持体３により像担持体Ｐと対向する現像領域に導き、このトナーｔを像担持体Ｐに供給して、像担持体Ｐに形成された静電潜像を現像するようにしている。
【０００６】
また、このように像担持体Ｐに形成された静電潜像を現像した後は、現像されずに残ったトナーｔをトナー担持体３によりシール材６を通して装置本体１内に戻し、この残ったトナーｔを上記のトナー供給ローラ４によりトナー担持体３から離脱させると共に、新たなトナーｔをトナー担持体３に供給するようにしている。
【０００７】
ここで、上記のトナー供給ローラ４としては、回転軸４ａの外周に発泡ウレタン等の発泡弾性体４ｂを設けたものが用いられており、このトナー供給ローラ４をトナー担持体３に押し付けて回転させ、トナー担持体３に残ったトナーｔを離脱させると共に、新たなトナーｔをトナー担持体３に供給するようにしている。
【０００８】
しかし、上記のようなトナー供給ローラ４の場合、トナー担持体３に残ったトナーｔを離脱させて、新たなトナーｔをトナー担持体３に供給する能力が必ずしも十分であるとはいえず、このため形成される画像にかぶりが発生したり、画像にかすれが生じたりするという問題があった。特に、数多くの画像形成を行った場合においては、トナーから後処理剤が離脱したり、トナーが割れたりして劣化したトナーがトナー供給ローラ４の軸方向端部に溜まり、これにより、形成される画像の端部において濃度ムラやかぶりが多く発生するという問題があった。
【０００９】
このため、近年においては、上記のトナー供給ローラの外周面にその軸方向に沿った凹凸を多数設けて、トナー担持体に残ったトナーを離脱させたり、新たなトナーをトナー担持体に供給する能力を高めるようにしたものが提案されている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照。）。
【００１０】
しかし、近年においては、小粒径のトナーが用いられるようになり、上記のように外周面にその軸方向に沿った凹凸を多数設けたトナー供給ローラを用いた場合においても、依然として、トナー担持体に残ったトナーを離脱させたり、新たなトナーをトナー担持体に供給する能力が十分であるとはいえず、形成される画像にかぶりが発生したり、画像にかすれが生じたりし、さらに数多くの画像形成を行った場合において、形成される画像の端部において濃度ムラやかぶりが多く発生するという問題を解決することはできなかった。
【００１１】
また、近年においては、直線状の溝又は切り込みを形成した発泡ウレタンシートの細条をローラ軸の外周面に巻き付けて接着させ、スパイラル状になった溝が外周面に形成されたローラを、クリーニングローラや上記のトナー供給ローラとして用いることも提案されている（例えば、特許文献３参照。）。
【００１２】
しかし、上記のように直線状の溝又は切り込みを形成した発泡ウレタンシートの細条をローラ軸の外周面に巻き付けて接着させる場合、このローラの径を均一にすることが困難であり、これを上記のトナー供給ローラに用いた場合、トナー担持体に残ったトナーを離脱させたり、新たなトナーをトナー担持体に供給するのにムラが生じ、形成される画像の濃度ムラが発生するという問題があった。また、上記のトナー供給ローラの場合、外周面に形成されたスパイラル状の溝によってトナーがこのトナー供給ローラの一端側から他端側に移動されるようになり、数多くの画像形成を行った場合においては、劣化したトナーがこのトナー供給ローラの一方の端部に溜まり、これにより形成される画像の端部に濃度ムラやかぶりが多く発生するという問題があった。
【００１３】
【特許文献１】
特開平５−６１３５０号公報
【特許文献２】
特開２０００−１１２２２４号公報
【特許文献３】
特許第２８３４７１６号公報
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は、像担持体に形成された静電潜像を現像するのに使用する現像装置及びこの現像装置においてトナーを像担持体と対向する現像領域に搬送するトナー担持体にトナーを供給するのに用いるトナー供給ローラにおける上記のような問題を解決することを課題とするものである。
【００１５】
すなわち、この発明においては、回転軸の外周に発泡ウレタン等の発泡弾性体を設けたトナー供給ローラをトナー担持体に押し付けて回転させ、トナー担持体に残った現像後のトナーを離脱させたり、新たなトナーをトナー担持体に供給するにあたり、小粒径のトナーを用いた場合においても、現像後のトナーが適切に離脱されると共に、新たなトナーが適切に供給されるようにし、形成される画像にかぶりが発生したり、かすれが生じたりするのが抑制されて、良好な画像が得られるようにすることを課題とするものである。
【００１６】
また、この発明においては、数多くの画像形成を行った場合においても、劣化したトナーがトナー供給ローラの端部に溜まって形成される画像の端部に濃度ムラやかぶりが多く発生するということもなく、長期にわたって良好な画像が安定して得られるようにすることを課題とするものである。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
この発明におけるトナー供給ローラにおいては、上記のような課題を解決するため、その外周部を発泡弾性体で構成すると共に、その外周面に研削加工によりスパイラル状になったトナー搬送用凹凸を形成したのである。
【００１８】
そして、このように発泡弾性体で構成された外周面に研削加工によりスパイラル状になったトナー搬送用凹凸を形成すると、直線状の溝又は切り込みを形成した発泡ウレタンシートの細条をローラ軸の外周面に巻き付けて接着させる場合に比べて、均一な径になったトナー供給ローラが得られるようになる。
【００１９】
このため、このトナー供給ローラをトナー担持体に接触させて回転させ、トナー担持体に残った現像後のトナーを離脱させたり、新たなトナーをトナー担持体に供給する場合に、上記のスパイラル状になったトナー搬送用凹凸により、現像後のトナーが適切に離脱されると共に、新たなトナーが適切に供給されるようになり、小粒径のトナーを用いた場合においても、形成される画像にかぶりが発生したり、かすれが生じたりするのが抑制され、良好な画像が得られるようになる。
【００２０】
また、この発明における第１の現像装置においては、上記のような課題を解決するため、トナーを像担持体と対向する現像領域に搬送するトナー担持体と、このトナー担持体と接触して回転するトナー供給ローラとを備えた現像装置において、上記のトナー供給ローラの外周部を発泡弾性体で構成すると共に、その外周面に軸方向の両端部から中央部にトナーを搬送させるスパイラル状になったトナー搬送用凹凸を形成したのである。
【００２１】
そして、この第１の現像装置のように、外周部を発泡弾性体で構成されたトナー供給ローラの外周面に軸方向の両端部から中央部にトナーを搬送させるスパイラル状になったトナー搬送用凹凸を形成すると、このトナー供給ローラをトナー担持体に接触させて回転させ、トナー担持体に残った現像後のトナーを離脱させると共に、新たなトナーをトナー担持体に供給するようにした場合、上記のスパイラル状になったトナー搬送用凹凸により、現像後のトナーが適切に離脱されると共に、新たなトナーが適切に供給されるようになり、小粒径のトナーを用いた場合においても、形成される画像にかぶりが発生したり、かすれが生じたりするのが抑制され、良好な画像が得られるようになる。
【００２２】
また、この第１の現像装置において、上記のトナー供給ローラをトナー担持体と接触させて回転させると、このトナー供給ローラの軸方向の両端部におけるトナーが上記のトナー搬送用凹凸によってトナー供給ローラの中央部に搬送されるようになり、数多くの画像形成を行った場合においても、劣化したトナーがトナー供給ローラの軸方向端部に溜まるのが防止され、形成される画像の端部において濃度ムラやかぶりが発生するのも抑制され、長期にわたって良好な画像が安定して得られるようになる。
【００２３】
また、この発明における第２の現像装置においては、上記のような課題を解決するため、トナーを像担持体と対向する現像領域に搬送するトナー担持体と、このトナー担持体と接触して回転する一対のトナー供給ローラとを備えた現像装置において、上記の各トナー供給ローラの外周部を発泡弾性体で構成すると共に、その外周面に軸方向一端側から他端側にトナーを搬送させるスパイラル状になったトナー搬送用凹凸を形成し、この一対の各トナー供給ローラによるトナーの搬送方向が逆方向になるようにしたのである。
【００２４】
そして、この第２の現像装置においても、上記の各トナー供給ローラをトナー担持体に接触させて回転させると、上記の第１の現像装置と同様に、スパイラル状になったトナー搬送用凹凸により、現像後のトナーが適切に離脱されると共に、新たなトナーが適切に供給されるようになり、小粒径のトナーを用いた場合においても、形成される画像にかぶりが発生したり、かすれが生じたりするのが抑制され、良好な画像が得られるようになる。
【００２５】
また、この第２の現像装置において、上記の各トナー供給ローラをトナー担持体と接触させて回転させると、各トナー供給ローラに設けられたスパイラル状のトナー搬送用凹凸によって各トナー供給ローラの軸方向一端部におけるトナーが他端部に送られるようになり、各トナー供給ローラにおけるトナーの搬送方向が逆方向になっているため、この一対のトナー供給ローラによってトナーが循環されるようになり、数多くの画像形成を行った場合においても、劣化したトナーがトナー供給ローラの軸方向端部に溜まるのが防止され、形成される画像の端部において濃度ムラやかぶりが発生するのも抑制され、長期にわたって良好な画像が安定して得られるようになる。
【００２６】
また、この発明における第３の現像装置においては、上記のような課題を解決するため、トナーを像担持体と対向する現像領域に搬送するトナー担持体と、このトナー担持体と接触して回転するトナー供給ローラとを備えた現像装置において、上記のトナー供給ローラの外周部を発泡弾性体で構成し、その外周面に軸方向一端側から他端側にトナーを搬送させるスパイラル状になったトナー搬送用凹凸を形成すると共に、このトナー供給ローラと逆方向にトナーを搬送させるトナー送り部材を設けるようにしたのである。
【００２７】
そして、この第３の現像装置においても、上記のトナー供給ローラをトナー担持体に接触させて回転させると、上記の第１及び第２の現像装置と同様に、スパイラル状になったトナー搬送用凹凸により、現像後のトナーが適切に離脱されると共に、新たなトナーが適切に供給されるようになり、小粒径のトナーを用いた場合においても、形成される画像にかぶりが発生したり、かすれが生じたりするのが抑制され、良好な画像が得られるようになる。
【００２８】
また、この第３の現像装置において、上記のトナー供給ローラをトナー担持体と接触させて回転させ、このトナー供給ローラに設けられたスパイラル状のトナー搬送用凹凸によってその軸方向一端部におけるトナーを他端部に送ると共に、上記のトナー送り部材によってトナーをトナー供給ローラと逆方向に搬送させるようにすると、上記のトナー供給ローラとトナー送り部材によってトナーが循環されるようになり、数多くの画像形成を行った場合においても、劣化したトナーがトナー供給ローラの軸方向端部に溜まるのが防止され、形成される画像の端部において濃度ムラやかぶりが発生するのも抑制され、長期にわたって良好な画像が安定して得られるようになる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の実施形態に係る現像装置及びトナー供給ローラを添付図面に基づいて具体的に説明する。
【００３０】
（実施形態１）
この実施形態１の現像装置においては、トナー供給ローラ２０Ａとして、図２に示すように、回転軸２１の外周に発泡ウレタン等の発泡弾性体２２が設けられ、その軸方向中央部においてスパイラルの方向が逆になるようにして、その外周面に研削加工によりスパイラル状になったトナー搬送用凹凸２３を形成したものを用いるようにした。
【００３１】
そして、この実施形態１の現像装置においては、図３に示すように、トナーｔを表面に保持させて像担持体Ｐと対向する現像領域に導くトナー担持体１１を、像担持体Ｐと所要間隔を介して対向するように設けると共に、その装置本体１０内に開口部１２ａを有する仕切り部材１２を設けて、トナーｔを収容するトナー収容部１０ａと、トナーｔをトナー担持体１１に供給するトナー供給部１０ｂとに分離させている。
【００３２】
ここで、上記のトナー収容部１０ａ内においては、先端部に可撓性の羽根部材１３ａを有するトナー搬送部材１３を回転可能に設け、このトナー搬送部材１３を回転させて、上記の羽根部材１３ａによりトナー収容部１０ａ内に収容されたトナーｔを上記の開口部１２ａを通してトナー供給部１０ｂに供給するようにしている。
【００３３】
また、このようにトナーｔが供給されたトナー供給部１０ｂ内においては、上記のトナー供給ローラ２０Ａをトナー担持体１１に押し付けるようにして設けている。
【００３４】
そして、このトナー供給ローラ２０Ａとトナー担持体１１とを同方向に回転させて、このトナー供給ローラ２０Ａからトナーｔをトナー担持体１１の表面に供給すると共に、このトナー供給ローラ２０Ａの回転に伴ってその軸方向両端部におけるトナーｔを中央部に搬送させるようにする一方、上記のようにトナー担持体１１に供給されたトナーｔを、このトナー担持体１１によって搬送させるようにしている。
【００３５】
また、このようにトナーｔを搬送するトナー担持体１１の表面に規制部材１４を圧接させ、この規制部材１４によって搬送されるトナーｔの量を規制すると共にこのトナーｔを帯電させるようにしている。
【００３６】
そして、このように規制部材１４により規制されて帯電されたトナーｔをトナー担持体１１によって像担持体Ｐと対向する現像領域に搬送し、このトナー担持体１１に現像バイアス電源（図示せず）から現像バイアス電圧を印加させて、像担持体Ｐに形成された静電潜像部分にトナー担持体１１からトナーｔを供給して現像を行うようにしている。
【００３７】
また、このようにして像担持体Ｐに形成された静電潜像を現像した後は、現像されずに残ったトナーｔをトナー担持体１１によりシール材１５を通してトナー供給部１０ｂ内に戻し、トナー担持体１１に残った現像後のトナーｔを上記のトナー供給ローラ２０Ａによりトナー担持体１１から離脱させると共に、新たなトナーｔをトナー担持体１１に供給するようにしている。
【００３８】
ここで、この実施形態１における現像装置においては、トナー供給ローラ２０Ａとして、前記のように発泡弾性体２２の外周面にその軸方向中央部においてスパイラルの方向が逆になるようにして、その外周面に研削加工によりスパイラル状になったトナー搬送用凹凸２３を形成したものを用いるため、このトナー供給ローラ２０Ａをトナー担持体１１に接触させて回転させると、トナー担持体１１に残った現像後のトナーｔが適切に離脱されると共に、新たなトナーｔが適切に供給されるようになる。
【００３９】
また、この現像装置においては、上記のようにトナー供給ローラ２０Ａの回転に伴ってその軸方向両端部におけるトナーｔが中央部に搬送されるため、数多くの画像形成を行った場合においても、劣化したトナーｔがトナー供給ローラ２０Ａの軸方向端部に溜まるのが防止される。
【００４０】
（実施形態２）
この実施形態２の現像装置においては、図４に示すように、回転軸２１の外周に発泡ウレタン等の発泡弾性体２２が設けられ、その外周面に研削加工により一定方向に連続したスパイラル状のトナー搬送用凹凸２３が形成されたトナー供給ローラ２０Ｂと、図５に示すように、上記の図４に示したトナー供給ローラ２０Ｂとスパイラル状のトナー搬送用凹凸２３の方向が逆になったトナー供給ローラ２０Ｃとを用いるようにした。
【００４１】
そして、この現像装置においては、図６に示すように、トナー供給部１０ｂ内において、上記の各トナー供給ローラ２０Ｂ，２０Ｃを所要間隔を介するようにしてそれぞれトナー担持体１１に押し付けるように設け、この一対のトナー供給ローラ２０Ｂ，２０Ｃを同方向に回転させるようにし、それ以外は、上記の実施形態１の現像装置と同様に構成している。
【００４２】
ここで、この実施形態２における現像装置のように、一対のトナー供給ローラ２０Ｂ，２０Ｃをそれぞれトナー担持体１１に押し付けて回転させると、各トナー供給ローラ２０Ｂ，２０Ｃによってトナー担持体１１に残った現像後のトナーｔが適切に離脱されると共に、新たなトナーｔが適切に供給されるようになる。
【００４３】
また、上記のように一対のトナー供給ローラ２０Ｂ，２０Ｃをそれぞれトナー担持体１１に押し付けて同方向に回転させると、各トナー供給ローラ２０Ｂ，２０Ｃに設けられたトナー搬送用凹凸２３，２３により、それぞれトナーｔが各トナー供給ローラ２０Ｂ，２０Ｃの軸方向一端部から他端部に向けて逆方向に送られ、この一対のトナー供給ローラ２０Ｂ，２０Ｃによってトナーｔが循環されるようになり、数多くの画像形成を行った場合においても、劣化したトナーｔがトナー供給ローラ２０Ｂ，２０Ｃの軸方向端部に溜まるのが防止される。
【００４４】
なお、この実施形態２における現像装置においては、スパイラル状のトナー搬送用凹凸２３の方向が逆になったトナー供給ローラ２０Ｂ，２０Ｃを用い、これらを同方向に回転させて各トナー供給ローラ２０Ｂ，２０Ｃによってトナーｔが逆方向に送られるようにしたが、スパイラル状のトナー搬送用凹凸２３の方向が同じ方向になった一対のトナー供給ローラ２０Ｂ，２０Ｂ（２０Ｃ，２０Ｃ）を用い、その回転方向を逆にして各トナー供給ローラ２０Ｂ，２０Ｂ（２０Ｃ，２０Ｃ）によってトナーｔが逆方向に送られるようにすることも可能である。
【００４５】
（実施形態３）
この実施形態３の現像装置においては、上記の実施形態２において使用した図４に示すトナー供給ローラ２０Ｂを用いると共に、トナー送り部材３０として、図７に示すように、回転軸３１の周囲にスパイラル状になった搬送羽根３２が設けられたものを用いるようにした。
【００４６】
そして、この現像装置においては、図８に示すように、トナー供給部１０ｂ内において、上記のトナー供給ローラ２０Ｂをトナー担持体１１に押し付けるように設けると共に、上記のトナー送り部材３０をトナー供給ローラ２０Ｂ及びトナー担持体１１と接触しないようにして、トナー供給ローラ２０Ｂと対向するように設け、上記のトナー供給ローラ２０Ｂ及びトナー送り部材３０を回転させ、このトナー送り部材３０によってトナーｔをトナー供給ローラ２０Ｂと逆方向に搬送させるようにしている。
【００４７】
ここで、この実施形態３における現像装置においても、上記のトナー供給ローラ２０によってトナー担持体１１に残った現像後のトナーｔが適切に離脱されると共に、新たなトナーｔが適切に供給されるようになる。
【００４８】
また、上記のようにトナー送り部材３０によってトナーｔをトナー供給ローラ２０Ｂと逆方向に搬送させるようにしているため、トナー供給ローラ２０Ｂとトナー送り部材３０とによってトナーｔが循環されるようになり、数多くの画像形成を行った場合においても、劣化したトナーｔがトナー供給ローラ２０の軸方向端部に溜まるのが防止される。
【００４９】
ここで、上記の実施形態１〜３において使用する上記の各トナー供給ローラ２０（２０Ａ〜２０Ｃ）の外周部に設ける発泡弾性体２２の硬度が高くなりすぎると、トナー搬送用凹凸２３に対応した濃度ムラが発生しやすくなる一方、発泡弾性体２２の硬度が低いと、このトナー供給ローラ２０によるトナーｔの掻き取りやトナーｔの供給が十分に行えなくなるため、上記の発泡弾性体２２の硬度としては、アスカーＦ硬度が６０〜７０のものを用いることが好ましい。
【００５０】
また、上記の各トナー供給ローラ２０において、発泡弾性体２２の外周面にスパイラル状になったトナー搬送用凹凸２３を設けるにあたり、その凹部２３ａの幅ｄ１と凸部２３ｂの幅ｄ２との割合が大きく異なると、何れの場合においても、このトナー供給ローラ２０によるトナーｔの搬送が適切に行われなくなるため、凹部２３ａの幅ｄ１と凸部２３ｂの幅ｄ２との割合ｄ１：ｄ２＝１：１０〜１０：１の範囲にすることが好ましい。
【００５１】
また、上記の各トナー供給ローラ２０におけるスパイラル状になったトナー搬送用凹凸２３の軸方向に対する傾斜角θ，θ’が、大きくなりすぎても小さくなりすぎても、トナーｔの搬送が適切に行われなくなるため、この傾斜角θ，θ’を３０〜８０度の範囲にすることが好ましい。
【００５２】
さらに、図９に示すように、上記の各トナー供給ローラ２０をトナー担持体１１に押し付けるにあたり、トナー担持体１１に対してトナー供給ローラ２０の押し付けた場合におけるトナー供給ローラ２０の凹み量ｙが、トナー供給ローラ２０に設けたトナー搬送用凹凸２３における凹部２３ａと凸部２３ｂとの段差ｘより小さくなると、トナー供給ローラ２０によるトナーｔの掻き取りやトナーｔの供給が十分に行えなくなるため、上記の凹み量ｙに対する凹部２３ａと凸部２３ｂとの段差ｘの割合（ｘ／ｙ）を０．８以下にすることが好ましい。
【００５３】
【実施例】
次に、市販のプリンタ（ミノルタ社製：ｍａｇｉｃｏｌｏｒ  ２３００）を改造し、上記の実施形態１〜３に示すトナー供給ローラ２０Ａ〜２０Ｃやトナー送り部材３０を用いた各実施例の現像装置と、トナー搬送用凹凸を設けていないトナー供給ローラを用いた比較例の現像装置とを搭載させるようにした。
【００５４】
ここで、実施例１〜９においては、直径が５．０ｍｍの回転軸２１の外周に厚みが３ｍｍの発泡弾性体２２が設けられたものに研削加工を行い、上記の実施形態１に示すトナー供給ローラ２０Ａのように、その軸方向中央部においてスパイラルの方向が逆になるようにして、発泡弾性体２２の外周面にスパイラル状になったトナー搬送用凹凸２３を形成したものを用いるようにした。
【００５５】
そして、この実施例１〜９においては、トナー搬送用凹凸２３における凹部２３ａの幅ｄ１と凸部２３ｂの幅ｄ２、トナー搬送用凹凸２３の軸方向に対する傾斜角θ，θ’、トナー担持体１１に対してトナー供給ローラ２０の押し付けた場合におけるトナー供給ローラ２０の凹み量ｙ、上記の凹部２３ａと凸部２３ｂとの段差ｘ、発泡弾性体２２のアスカーＦ硬度を、下記の表１に示すように設定したトナー供給ローラＡ１〜Ａ９を用いた。
【００５６】
また、実施例１０においては、直径が５．０ｍｍの回転軸２１の外周に厚みが３ｍｍの発泡弾性体２２が設けらたものに研削加工を行い、上記の実施形態２に示すように、回転軸２１の外周に設けらたれ発泡弾性体２２の外周面に研削加工により一定方向に連続したスパイラル状のトナー搬送用凹凸２３が形成され、そのスパイラルの方向が逆になったトナー供給ローラ２０Ｂとトナー供給ローラ２０Ｃとを用いるようにした。
【００５７】
そして、この実施例１０においては、トナー搬送用凹凸２３における凹部２３ａの幅ｄ１と凸部２３ｂの幅ｄ２、トナー搬送用凹凸２３の軸方向に対する傾斜角θ，θ’、トナー担持体１１に対してトナー供給ローラ２０の押し付けた場合におけるトナー供給ローラ２０の凹み量ｙ、上記の凹部２３ａと凸部２３ｂとの段差ｘ、発泡弾性体２２のアスカーＦ硬度を、下記の表１に示すように設定したスパイラルの方向が逆になった２種類のトナー供給ローラＢ１，Ｃ１を用いた。
【００５８】
また、実施例１１においては、上記の実施形態３に示すように、直径が５．０ｍｍの回転軸２１の外周に厚みが３ｍｍの発泡弾性体２２が設けらたものに研削加工を行い、回転軸２１の外周に設けらたれ発泡弾性体２２の外周面に研削加工により一定方向に連続したスパイラル状のトナー搬送用凹凸２３が形成されたトナー供給ローラ２０Ｂと、直径が４ｍｍの回転軸３１の周囲に、直径が７ｍｍでピッチが７．４ｍｍになったスパイラル状の搬送羽根３２が設けられたトナー送り部材３０とを用いるようにした。
【００５９】
そして、この実施例１１においては、上記のトナー供給ローラとして、トナー搬送用凹凸２３における凹部２３ａの幅ｄ１と凸部２３ｂの幅ｄ２、トナー搬送用凹凸２３の軸方向に対する傾斜角θ、トナー担持体１１に対してトナー供給ローラ２０の押し付けた場合におけるトナー供給ローラ２０の凹み量ｙ、上記の凹部２３ａと凸部２３ｂとの段差ｘ、発泡弾性体２２のアスカーＦ硬度を、下記の表１に示すように設定した、上記の実施例１２と同じトナー供給ローラＢ１を用いた。
【００６０】
一方、比較例１においては、トナー供給ローラＸとして、直径が５．０ｍｍの回転軸２１の外周に厚みが３ｍｍの発泡弾性体２２が設けらたものをそのまま用いるようにした。なお、この比較例１のトナー供給ローラＸにおいては、下記の表１に示すように、発泡弾性体２２のアスカーＦ硬度が７０であり、トナー担持体１１に対してトナー供給ローラ２０の押し付けた場合におけるトナー供給ローラ２０の凹み量ｙを１ｍｍにした。
【００６１】
そして、上記の実施例１〜１１及び比較例１の現像装置を搭載させた各プリンタに、それぞれ重量基準の平均粒径が６．５μｍになったトナーを使用し、紙の面積に対する印字率が１％になったものを８０００枚プリントした後、ハーフ画像を形成した場合における濃度ムラ、ゴースト及びかぶりの評価を行い、その結果を下記の表１に示した。なお、ゴーストとは、周面に凹凸を形成したトナー供給ローラを用いた現像装置において、特にトナー供給ローラの凹部分でのトナー供給が不足する場合に、トナー供給ローラの凹部分に対応したパターン状に画像濃度が薄くなったり、かすれたりする現象をいう。
【００６２】
ここで、濃度ムラについては、濃度ムラが全くない場合を○、若干濃度ムラがあるが実用上問題がない場合を△、濃度ムラが発生して問題となる場合を×で示した。
【００６３】
また、ゴーストについては、ゴーストが全く発生しなかった場合を○、若干ゴーストが発生するが実用上問題がない場合を△、ゴーストが発生して問題となる場合を×で示した。
【００６４】
また、かぶりについては、かぶり全く発生しなかった場合を○、若干かぶりが発生するが実用上問題がない場合を△、かぶりが多く発生して問題となる場合を×で示した。
【００６５】
【表１】
2004294574.tif 000003
【００６６】
この結果、上記のように軸方向中央部においてスパイラルの方向が逆になるようにして、発泡弾性体の外周面にスパイラル状になったトナー搬送用凹凸を形成したトナー供給ローラＡ１〜Ａ９、トナー搬送用凹凸におけるスパイラルの方向が逆になった２種類のトナー供給ローラＢ１，Ｃ１、上記のトナー供給ローラＢ１とトナー送り部材とを用いた実施例１〜１３の現像装置を使用した場合には、回転軸の外周に発泡弾性体を設けただけのトナー供給ローラＸを用いた比較例１の現像装置を使用した場合に比べて、濃度ムラやかぶりの発生が抑制されるようになった。
【００６７】
【発明の効果】
以上詳述したように、この発明におけるトナー供給ローラにおいては、その外周部を発泡弾性体で構成すると共に、その外周面に研削加工によりスパイラル状になったトナー搬送用凹凸を形成したため、直線状の溝又は切り込みを形成した発泡ウレタンシートの細条をローラ軸の外周面に巻き付けて接着させるようにした従来のトナー供給ローラに比べて、均一な径になったトナー供給ローラが得られるようになった。
【００６８】
そして、このトナー供給ローラをトナー担持体に接触させて回転させ、トナー担持体に残った現像後のトナーを離脱させたり、新たなトナーをトナー担持体に供給する場合に、上記のスパイラル状になったトナー搬送用凹凸により、現像後のトナーが適切に離脱されると共に、新たなトナーが適切に供給されるようになり、小粒径のトナーを用いた場合においても、形成される画像にかぶりが発生したり、かすれが生じたりするのが抑制され、良好な画像が得られるようになった。
【００６９】
また、この発明における第１の現像装置においては、トナー担持体と接触して回転するトナー供給ローラとして、外周部を発泡弾性体で構成すると共に、その外周面に軸方向の両端部から中央部にトナーを搬送させるトナー搬送用凹凸をスパイラル状に形成したものを用いたため、このトナー供給ローラにおけるトナー搬送用凹凸により、現像後のトナーが適切に離脱されると共に、新たなトナーが適切に供給されるようになり、またこのトナー供給ローラによりその軸方向の両端部におけるトナーが中央部に搬送されて、劣化したトナーがトナー供給ローラの軸方向端部に溜まるのが防止され、長期にわたって良好な画像が安定して得られるようになった。
【００７０】
また、この発明における第２の現像装置においては、トナー担持体と接触して回転する一対のトナー供給ローラとして、外周部を発泡弾性体で構成すると共に、その外周面に軸方向一端側から他端側にトナーを搬送させるトナー搬送用凹凸をスパイラル状に形成したものを用い、この一対のトナー供給ローラによるトナーの搬送方向が逆方向になるようにしたため、各トナー供給ローラにおけるトナー搬送用凹凸により、現像後のトナーが適切に離脱されると共に、新たなトナーが適切に供給されるようになり、またこの一対のトナー供給ローラによりトナーが循環されて、劣化したトナーがトナー供給ローラの軸方向端部に溜まるのが防止され、長期にわたって良好な画像が安定して得られるようになった。
【００７１】
また、この発明における第３の現像装置においては、トナー担持体と接触して回転するトナー供給ローラとして、外周部を発泡弾性体で構成すると共に、その外周面に軸方向一端側から他端側にトナーを搬送させるトナー搬送用凹凸をスパイラル状に形成したものを用いると共に、このトナー供給ローラとトナーを逆方向に搬送させるトナー送り部材を設けたため、トナー供給ローラにおけるトナー搬送用凹凸により、現像後のトナーが適切に離脱されると共に、新たなトナーが適切に供給されるようになり、またトナー供給ローラとトナー送り部材とによりトナーが循環されて、劣化したトナーがトナー供給ローラの軸方向端部に溜まるのが防止され、長期にわたって良好な画像が安定して得られるようになった。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の現像装置の概略説明図である。
【図２】この発明の実施形態１における現像装置に使用したトナー供給ローラの平面図である。
【図３】実施形態１の現像装置の概略説明図である。
【図４】この発明の実施形態２における現像装置に使用した一方のトナー供給ローラの平面図である。
【図５】実施形態２における現像装置に使用した他方のトナー供給ローラの平面図である。
【図６】実施形態２の現像装置の概略説明図である。
【図７】この発明の実施形態３における現像装置に使用したトナー送り部材の平面図である。
【図８】実施形態３の現像装置の概略説明図である。
【図９】この発明の実施形態において、トナー担持体にトナー供給ローラを押し付けた状態を示した説明図である。
【符号の説明】
１１  トナー担持体
２０，２０Ａ〜２０Ｃ  トナー供給ローラ
２１  回転軸
２２  発泡弾性体
２３  トナー搬送用凹凸
２３ａ  凹部
２３ｂ  凸部
３０  トナー送り部材
ｔ  トナー
Ｐ  像担持体
【図１】
2004294574.tif 000004
【図２】
2004294574.tif 000005
【図３】
2004294574.tif 000006
【図４】
2004294574.tif 000007
【図５】
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【図６】
2004294574.tif 000009
【図７】
2004294574.tif 000010
【図８】
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【図９】
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