(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸の外周に弾性体層が設けられた弾性体ローラにおいて、上記の弾性体層の外周形状が円形状になっていると共に、上記の回転軸の外周形状が周方向において凹凸状に形成されていることにより、上記の弾性体層の外周面における圧縮変形率が大きい部分と小さい部分とが周方向に交互に形成されていることを特徴とする弾性体ローラ。
【請求項２】
回転軸の外周に弾性体層が設けられた弾性体ローラにおいて、上記の弾性体層の外周形状が円形状になっていると共に、上記の回転軸と弾性体層との間に樹脂部が設けられ、上記の樹脂部の外周形状が周方向において凹凸状に形成されていることにより、上記の弾性体層の外周面における圧縮変形率が大きい部分と小さい部分とが周方向に交互に形成されていることを特徴とする弾性体ローラ。
【請求項３】
回転軸の外周に第１の弾性体層が設けられた弾性体ローラにおいて、上記の第１の弾性体層の外周形状が円形状になっていると共に、上記の回転軸と上記の第１の弾性体層との間に上記の第１の弾性体層よりも圧縮変形率が小さい第２の弾性体層が形成されており、上記の第２の弾性体層の外周形状が周方向において凹凸状に形成されていることにより、上記の第１の弾性体層の外周面における圧縮変形率が大きい部分と小さい部分とが周方向に交互に形成されていることを特徴とする弾性体ローラ。
【請求項４】
装置本体内に収容されたトナーを潜像が形成された像担持体に供給して現像を行う現像剤担持体と、この現像剤担持体に対して接触して設けられ、この現像剤担持体にトナーを供給すると共にこの現像剤担持体から現像後のトナーを回収する弾性体ローラとを備えた現像装置において、上記の弾性体ローラは、回転軸の外周に弾性体層が設けられ、この弾性体層の外周形状が円形状になっていると共に、この弾性体層が圧縮変形率の異なる２種類の扇形状になった弾性体ピースが周方向に複数接合されて形成されていることにより、上記の弾性体層の外周面における圧縮変形率が大きい部分と小さい部分とが周方向に交互に上記の現像剤担持体に接触することを特徴とする現像装置。
【請求項５】
装置本体内に収容されたトナーを現像剤担持体から潜像が形成された像担持体に供給して現像を行う現像装置において、上記の装置本体内に現像剤担持体と接触するようにして請求項１〜請求項３の何れか１項に記載した弾性体ローラを設けたことを特徴とする現像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置において、装置本体内に収容されたトナーを現像剤担持体から潜像が形成された像担持体に供給して現像を行う現像装置及びこの現像装置において上記の現像剤担持体に対してトナーを供給すると共にこの現像剤担持体から現像後のトナーを回収するのに使用する弾性体ローラに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置においては、一般に、感光体等の像担持体の表面を帯電装置によって帯電させ、帯電された像担持体の表面に露光装置により画像情報に応じた露光を行って、像担持体の表面に静電潜像を形成し、現像装置により像担持体の表面に形成された静電潜像にトナーを供給して現像を行うようにしている。
【０００３】
ここで、このような現像装置としては、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。
【０００４】
そして、上記の１成分現像方式の現像装置としては、例えば、図１に示すような現像装置が知られている。
【０００５】
ここで、この現像装置においては、装置本体１内にトナーｔを収容させると共に、像担持体Ｐと対向するようにして回転する現像剤担持体２を設け、装置本体１内に設けた攪拌部材３を回転させて、トナーｔを装置本体１内において撹拌させると共に、装置本体１内に上記の現像剤担持体２と対向するようにして弾性体ローラ４を設け、この弾性体ローラ４を回転させて上記のトナーｔを上記の現像剤担持体２に供給するようにしている。
【０００６】
そして、このように供給されたトナーｔを回転する現像剤担持体２の表面に保持させて搬送させると共に、この現像剤担持体２の表面に規制部材５を接触させて、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を現像剤担持体２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。
【０００７】
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を現像剤担持体２によりシール材６を通して装置本体１内に戻し、上記の弾性体ローラ４により、このように残った現像後のトナーｔを現像剤担持体２の表面から離脱させると共に、新たなトナーｔを現像剤担持体２に供給するようにしている。
【０００８】
ここで、上記の弾性体ローラ４としては、一般に回転軸４ａの外周に発泡ウレタン等で構成された弾性体層４ｂを設けたものが用いられている。
【０００９】
しかし、上記のような弾性体ローラ４の場合、現像剤担持体２に残った現像後のトナーｔを離脱させて、新たなトナーｔを現像剤担持体２に供給する能力が必ずしも十分であるとはいえず、現像剤担持体２に残った現像後のトナーｔが離脱されずに何度も現像に使用されるようになり、またこのように残った現像後のトナーｔをこの弾性体ローラ４によって現像剤担持体２から充分に離脱させるために、この弾性体ローラ４を現像剤担持体２に強く押し付けた場合には、トナーｔにストレスが加わって劣化し、何れの場合においても、形成される画像にかぶりが発生したり、トナーｔが飛散したりする等の問題があった。
【００１０】
このため、近年においては、上記の弾性体ローラの外周面に、その軸方向に沿った凹部と凸部とを周方向に交互に設け、その凹部によりトナーに加わるストレスを軽減させると共に、その凸部により現像剤担持体に残ったトナーを充分に離脱させて、新たなトナーが適切に供給されるようにしたものが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【００１１】
しかし、上記のように外周面にその軸方向に沿った凹部と凸部とを周方向に交互に設けた弾性体ローラを用いた場合、その凹部内にトナーが蓄積され、このトナーが凝集して劣化したり、このように劣化したトナーが現像剤担持体に供給されて、依然として、形成される画像にかぶりが発生したり、トナーが飛散したりする等の問題があった。
【特許文献１】特開２０００−５６５５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
本発明は、装置本体内に収容されたトナーを現像剤担持体から潜像が形成された像担持体に供給して現像を行う現像装置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。
【００１３】
すなわち、本発明においては、現像剤担持体に対してトナーを供給すると共に現像剤担持体から現像後のトナーを回収するのに使用する弾性体ローラを改善し、この弾性体ローラにより現像剤担持体に残った現像後のトナーが適切に離脱されて、新たなトナーが現像剤担持体に適切に供給されると共に、トナーにストレスが加わって劣化するのも抑制されて、良好な現像が安定して行えるようにすることを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
この発明における第１の弾性体ローラは、回転軸の外周に弾性体層が設けられた弾性体ローラにおいて、上記の弾性体層の外周形状が円形状になっていると共に、上記の回転軸の外周形状が周方向において凹凸状に形成されていることにより、上記の弾性体層の外周面における圧縮変形率が大きい部分と小さい部分とが周方向に交互に形成されていることを特徴とする。
また、第２の弾性体ローラは、回転軸の外周に弾性体層が設けられた弾性体ローラにおいて、上記の弾性体層の外周形状が円形状になっていると共に、上記の回転軸と弾性体層との間に樹脂部が設けられ、上記の樹脂部の外周形状が周方向において凹凸状に形成されていることにより、上記の弾性体層の外周面における圧縮変形率が大きい部分と小さい部分とが周方向に交互に形成されていることを特徴とする。
また、第３の弾性体ローラは、回転軸の外周に第１の弾性体層が設けられた弾性体ローラにおいて、上記の第１の弾性体層の外周形状が円形状になっていると共に、上記の回転軸と上記の第１の弾性体層との間に上記の第１の弾性体層よりも圧縮変形率が小さい第２の弾性体層が形成されており、上記の第２の弾性体層の外周形状が周方向において凹凸状に形成されていることにより、上記の第１の弾性体層の外周面における圧縮変形率が大きい部分と小さい部分とが周方向に交互に形成されていることを特徴とする。
【００１５】
また、この発明における第１の現像装置は、装置本体内に収容されたトナーを潜像が形成された像担持体に供給して現像を行う現像剤担持体と、この現像剤担持体に対して接触して設けられ、この現像剤担持体にトナーを供給すると共にこの現像剤担持体から現像後のトナーを回収する弾性体ローラとを備えた現像装置において、上記の弾性体ローラは、回転軸の外周に弾性体層が設けられ、この弾性体層の外周形状が円形状になっていると共に、この弾性体層が圧縮変形率の異なる２種類の扇形状になった弾性体ピースが周方向に複数接合されて形成されていることにより、上記の弾性体層の外周面における圧縮変形率が大きい部分と小さい部分とが周方向に交互に上記の現像剤担持体に接触することを特徴とする。
また、第２の現像装置は、装置本体内に収容されたトナーを現像剤担持体から潜像が形成された像担持体に供給して現像を行う現像装置において、上記の装置本体内に現像剤担持体と接触するようにして上記の第１〜第３の何れかの弾性体ローラを設けた。
【発明の効果】
【００１６】
本発明における第１〜第３の弾性体ローラのように、回転軸の外周に設ける弾性体層の外周形状を円形状にすると、外周面に軸方向に沿った凹部と凸部とを周方向に交互に設けた従来の弾性体ローラのように、トナーが上記の凹部内に蓄積されて劣化するということがない。
【００１７】
また、本発明における第１〜第３の弾性体ローラのように、上記の弾性体層の外周面における圧縮変形率が大きい部分と小さい部分とを周方向に交互に形成すると、圧縮変形率が大きい部分においては、この弾性体層が大きく変形してトナーに加わるストレスが軽減される一方、圧縮変形率が小さい部分においては、弾性体層の変形が少なく、現像剤担持体に残った現像後のトナーが適切に離脱されるようになる。
【００１８】
そして、本発明における現像装置のように、トナーが収容された装置本体内に現像剤担持体に対して接触するようにして、弾性体層の外周面に圧縮変形率が大きい部分と小さい部分とが周方向に交互に形成された弾性体ローラを設け、この弾性体ローラにより現像剤担持体にトナーを供給すると共に現像剤担持体から現像後のトナーを回収させるようにすると、上記のように弾性体ローラの圧縮変形率が大きい部分においてはトナーに加わるストレスが軽減されると共に、圧縮変形率が小さい部分においては現像剤担持体に残った現像後のトナーが適切に離脱されて、新たなトナーが現像剤担持体に適切に供給されるようになり、良好な現像が安定して行えるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
次に、本発明の実施形態に係る弾性体ローラ及びこの弾性体ローラを用いた現像装置を添付図面に基づいて具体的に説明する。なお、本発明に係る弾性体ローラ及び現像装置は、下記の実施形態に示したものに限定されず、その要旨を変更しない範囲において適宜変更して実施できるものである。
【００２０】
図２に示す実施形態の弾性体ローラ４０Ａにおいては、回転軸４１の外周に弾性体層４２が設けられており、この弾性体層４２は、その外周形状が円形状になっている一方、上記の回転軸４１は、その外周面にその軸方向に沿った凹部４１ａと凸部４１ｂとが周方向に交互に形成されて、その外周形状が周方向において凹凸状になっている。
【００２１】
ここで、この弾性体ローラ４０Ａにおいては、上記の回転軸４１の外周面における凸部４１ｂの部分における弾性体層４２の厚みが、上記の凹部４１ａの部分における弾性体層４２の厚みより薄くなり、上記の凸部４１ｂに対応する弾性体層４２の外周面における法線方向の圧縮変形率が、凹部４１ａに対応する弾性体層４２の外周面における法線方向の圧縮変形率よりも小さくなり、弾性体層４２の外周面に圧縮変形率が大きい部分と小さい部分とが周方向に交互に形成されるようになる。
【００２２】
また、上記の弾性体ローラ４０Ａを使用した実施形態の現像装置においては、図３に示すように、トナーｔが収容された装置本体１内において現像剤担持体２と対向するようにしてこの弾性体ローラ４０Ａを設けている。
【００２３】
ここで、この現像装置においても、図１に示した現像装置と同様に、装置本体１内に設けた攪拌部材３を回転させて、トナーｔを装置本体１内において撹拌させると共に、上記の弾性体ローラ４０Ａを上記の現像剤担持体２と同方向に回転させ、弾性体ローラ４０Ａと現像剤担持体２とが対向する部分において弾性体ローラ４０Ａと現像剤担持体２とを逆方向に移動させて、上記のトナーｔを現像剤担持体２に供給するようにしている。
【００２４】
そして、このように供給されたトナーｔを回転する現像剤担持体２の表面に保持させて搬送させると共に、この現像剤担持体２の表面に規制部材５を接触させて、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を現像剤担持体２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。
【００２５】
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を現像剤担持体２によりシール材６を通して装置本体１内に戻し、上記のように回転する弾性体ローラ４０Ａにより、現像剤担持体２に残った現像後のトナーｔを現像剤担持体２の表面から離脱させると共に、新たなトナーｔを現像剤担持体２に供給するようにしている。
【００２６】
ここで、上記の弾性体ローラ４０Ａによって現像剤担持体２に残った現像後のトナーｔを現像剤担持体２の表面から離脱させるようにした場合、上記の回転軸４１の凸部４１ｂに対応する圧縮変形率が小さくなった弾性体層４２の部分においては、この弾性体層４２の変形が少ないために、現像剤担持体２が強く押されて、現像後のトナーｔが現像剤担持体２から適切に離脱され、この現像剤担持体２に新たなトナーｔが適切に供給されるようになる。一方、上記の回転軸４１の凹部４１ａに対応する圧縮変形率が大きくなった弾性体層４２の部分においては、この弾性体層４２が変形して、現像剤担持体２に加わる圧力が弱まり、現像剤担持体２の表面におけるトナーｔにストレスが加わるのが低減されて、トナーｔが劣化するのが防止される。
【００２７】
また、上記の弾性体ローラ４０Ａにおいては、弾性体層４２の外周形状が円形状になっているため、外周面に軸方向に沿った凹部と凸部とを周方向に交互に設けた従来の弾性体ローラのように、トナーｔが上記の凹部内に蓄積されて劣化するということもない。
【００２８】
この結果、この実施形態における現像装置においては、現像剤担持体２に残った現像後のトナーｔが上記の弾性体ローラ４０Ａにより適切に離脱されて、現像剤担持体２に新たなトナーｔが適切に供給されると共に、トナーｔにストレス等が加わって劣化するのも防止され、良好な現像が安定して行えるようになる。
【００２９】
なお、本発明の弾性体ローラは上記のようなものに限定されず、他の実施形態に係る弾性体ローラ４０Ｂ〜４０Ｅを添付図面に基づいて説明する。
【００３０】
図４に示す第２の実施形態の弾性体ローラ４０Ｂにおいては、円形状になった回転軸４１の外周に、軸方向に沿った凹部４３ａと凸部４３ｂとが周方向に交互に形成された外周形状を有する樹脂部４３を形成し、この樹脂部４３の外周に外周形状が円形状になった弾性層４２を形成している。
【００３１】
そして、この第２の実施形態の弾性体ローラ４０Ｂにおいては、上記の樹脂部４３の外周に設けられた凸部４３ｂの部分における弾性体層４２の厚みが、上記の凹部４３ａの部分における弾性体層４２の厚みより薄くなり、上記の凸部４１ｂに対応する弾性体層４２の外周面における法線方向の圧縮変形率が、凹部４１ａに対応する弾性体層４２の外周面における法線方向の圧縮変形率よりも小さくなり、弾性体層４２の外周面に圧縮変形率が大きい部分と小さい部分とが周方向に交互に形成されるようになる。
【００３２】
図５に示す第３の実施形態の弾性体ローラ４０Ｃにおいては、円形状になった回転軸４１と外周形状が円形状になった外周側の弾性体層４２との間に、上記の弾性体層４２よりも硬度が高くて圧縮変形率が小さい弾性材料で構成された第２弾性体層４４を設け、この第２弾性体層４４の外周面に軸方向に沿った凹部４４ａと凸部４４ｂとを周方向に交互に形成し、この第２弾性体層４４の外周形状が周方向において凹凸状になるようにしている。
【００３３】
そして、この第３の実施形態の弾性体ローラ４０Ｃにおいては、上記の硬度が高くて圧縮変形率が小さい弾性材料で構成された第２弾性体層４４の外周に設けられた凸部４４ｂの部分における弾性体層４２の厚みが、上記の凹部４４ａの部分における弾性体層４２の厚みより薄くなり、上記の凸部４４ｂに対応する弾性体層４２の外周面における法線方向の圧縮変形率が、上記の凹部４４ａに対応する弾性体層４２の外周面における法線方向の圧縮変形率よりも小さくなり、弾性体層４２の外周面に圧縮変形率が大きい部分と小さい部分とが周方向に交互に形成されるようになる。なお、上記の第２弾性体層４４を、外周側の弾性体層４２よりも硬度が低くて圧縮変形率が大きい弾性材料で構成した場合には、上記の場合とは逆に、凸部４４ｂに対応する弾性体層４２の外周面における法線方向の圧縮変形率が、上記の凹部４４ａに対応する弾性体層４２の外周面における法線方向の圧縮変形率よりも大きくなる。
【００３４】
図６に示す第４の参考形態の弾性体ローラ４０Ｄにおいては、円形状になった回転軸４１の外周に、外周形状が円形状になった外周側の弾性体層４２を形成すると共に、この弾性体層４２の内部に、軸方向に延びた空隙部４５を周方向に適当な間隔で複数設けている。
【００３５】
そして、この第４の参考形態の弾性体ローラ４０Ｄにおいては、上記のように軸方向に延びた空隙部４５が設けられた弾性体層４２の部分は、空隙部４５が設けられていない弾性体層４２の部分に比べて変形しやすくなり、弾性体層４２の外周面に圧縮変形率が大きい部分と小さい部分とが周方向に交互に形成されるようになる。
【００３６】
図７に示す第５の実施形態の弾性体ローラ４０Ｅにおいては、円形状になった回転軸４１の外周に、外周形状が円形状になった弾性体層４２を形成するにあたり、圧縮変形率の異なる２種類の扇形状になった弾性体ピース４２ａ，４２ｂを周方向に交互に接合させ、弾性体層４２の外周面において圧縮変形率が大きい部分と小さい部分とが周方向に交互に形成されるようにしている。
【００３７】
そして、上記の実施形態２〜５における各弾性体ローラ４０Ｂ〜４０Ｅを、上記の実施形態１の弾性体ローラ４０Ａに代えて、上記の現像装置に使用した場合にも、上記の実施形態１の弾性体ローラ４０Ａを用いた場合と同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】従来の現像装置の概略説明図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る弾性体ローラの概略断面図である。
【図３】上記の第１の実施形態に係る弾性体ローラを用いた現像装置の概略説明図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る弾性体ローラの概略断面図である。
【図５】本発明の第３の実施形態に係る弾性体ローラの概略断面図である。
【図６】本発明の第４の参考形態に係る弾性体ローラの概略断面図である。
【図７】本発明の第５の実施形態に係る弾性体ローラの概略断面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１  装置本体
２  現像剤担持体
３  攪拌部材
５  規制部材
６  シール材
４０Ａ〜４０Ｅ  弾性体ローラ
４１  回転軸
４１ａ  回転軸の凹部
４１ｂ  回転軸の凸部
４２  弾性体層
４２ａ，４２ｂ  弾性体ピース
４３  樹脂部
４３ａ  樹脂部の凹部
４３ｂ  樹脂部の凸部
４４  第２弾性体層
４４ａ  第２弾性体層の凹部
４４ｂ  第２弾性体層の凸部
４５  空隙部
Ｐ  像担持体
ｔ  トナー
【図１】
0004788223.tif 000002
【図２】
0004788223.tif 000003
【図３】
0004788223.tif 000004
【図４】
0004788223.tif 000005
【図５】
0004788223.tif 000006
【図６】
0004788223.tif 000007
【図７】
0004788223.tif 000008