(57)【要約】【課題】  可撓性を有した像担持体上あるいは現像剤層規制部材上での現像剤固着を防ぎ、安定した画像形成、現像特性が確保できる。【解決手段】  可撓性像担持体１と、現像剤担持体２と、可撓性像担持体１上の現像剤を掻き取る掻き取り部材３とを備えた画像形成装置であって、可撓性像担持体１の軸方向有効長をＷＡ、現像剤担持体２の軸方向有効長をＷＢ、掻き取り部材３の有効長をＷＣとしたときに、ＷＣ≦ＷＢ＜ＷＡを満たすように設定する。あるいは、現像剤担持体２と、現像剤担持体２上の現像剤の層規制を行う可撓性層規制部材４と、可撓性層規制部材４上の現像剤を掻き取る掻き取り部材３とを備えた現像装置であって、可撓性層規制部材４の軸方向有効長をＷＤ、現像剤担持体２の軸方向有効長をＷＥ、掻き取り部材３の有効長をＷＦとしたときに、ＷＦ≦ＷＥ＜ＷＤを満たすように設定する。【選択図】  図１
2005221858.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静電潜像を担持し且つ少なくとも画像形成領域が可撓性を有する可撓性像担持体と、
この可撓性像担持体に接触配置され且つ表面に現像剤を担持搬送する回転可能な現像剤担持体と、
可撓性像担持体に当接し可撓性像担持体上の現像剤を掻き取る掻き取り部材とを備えた画像形成装置であって、
可撓性像担持体の軸方向有効長をＷＡ、現像剤担持体の軸方向有効長をＷＢ、掻き取り部材の有効長をＷＣとしたときに、ＷＣ≦ＷＢ＜ＷＡを満たすように設定したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
請求項１記載の画像形成装置において、
前記掻き取り部材は弾性部材で構成されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項３】
請求項１記載の画像形成装置において、
前記可撓性像担持体は、この両端部の内面を支持する円形剛体支持体を備えていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項４】
請求項１記載の画像形成装置において、
前記可撓性像担持体の少なくとも画像形成領域には、導電層を含んでいることを特徴とする画像形成装置。
【請求項５】
表面に現像剤を担持搬送する現像剤担持体と、
この現像剤担持体に接触配置されて現像剤担持体上の現像剤の層規制を行い且つ少なくとも現像剤担持体との接触部が可撓性を有する回転可能な可撓性層規制部材と、
この可撓性層規制部材に当接し可撓性層規制部材上の現像剤を掻き取る掻き取り部材とを備えた現像装置であって、
可撓性層規制部材の軸方向有効長をＷＤ、現像剤担持体の軸方向有効長をＷＥ、掻き取り部材の有効長をＷＦとしたときに、ＷＦ≦ＷＥ＜ＷＤを満たすように設定したことを特徴とする現像装置。
【請求項６】
請求項５記載の現像装置において、
前記掻き取り部材は弾性部材で構成されていることを特徴とする現像装置。
【請求項７】
請求項５記載の現像装置において、
前記可撓性層規制部材は、この両端部の内面を支持する円形剛体支持体を備えていることを特徴とする現像装置。
【請求項８】
請求項５記載の現像装置において、
前記可撓性層規制部材の少なくとも画像形成領域には、導電層を含んでいる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、複写機やプリンタ等の画像形成装置並びに現像装置に係り、特に、可撓性像担持体を用いた画像形成装置並びに現像剤担持体を備え現像剤担持体上の現像剤層を規制する可撓性層規制部材を用いた現像装置の改良に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、電子写真方式を採用した画像形成装置では、静電潜像を担持する像担持体として、外周面に感光層が形成された硬質の感光体ドラムと、表面に感光層が形成された可撓性を有する感光体ベルトとが知られている。
像担持体として硬質の感光体ドラムを用い、またこれに接触させる例えば現像ロールとして硬質のものを用いる場合には、感光体ドラム及び硬質の現像ロールを高精度に製造するには自ずと限界があり、誤差を生じるため、両者を均一に接触させることは困難である。そのため、両者の接触面で局所的な隙間を生じて現像むらが生じたり、感光体ドラムや現像ロールに傷が発生するという問題がある。
よって、像担持体として硬質の感光体ドラムを使用する場合は、現像ロールを例えば軟質ゴムによる弾性状部材で構成するということが行われている。
しかしながら、感光体ドラムに軟質ゴムを接触させる方式にあっては、ゴム中に通常分散させるカーボン量の分布によって硬度のばらつきが生じ、また長期的に使用すると、ゴム中の可塑剤の移動（ブリード）により感光体ドラムの感光特性を損ねたり、ゴム硬度が高くなる等の懸念がある。
【０００３】
【特許文献１】特開平９−１６０２７４号公報（発明の実施の形態の欄、図４）
【特許文献２】特開平１０−２２２０１０号公報（第１の実施の形態の欄、図２）
【特許文献３】特開平１１−３５２８３５号公報（発明の実施の形態の欄、図１）
【特許文献４】特開昭６３−１０６７６６号公報（構成の欄、第１図）
【特許文献５】特開平１０−１５３９１０号公報（第１の実施の形態の欄、図４）
【特許文献６】特開２０００−１３１９４４号公報（発明の実施の形態の欄、図２）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
そこで、像担持体として可撓性基材を用いた感光体を使用した方式が各種提案されている（例えば特許文献１〜３参照）。
特許文献１では、可撓性基材上に形成した感光体ベルトの内部に、その内径より小さいロールを配置し、感光体ベルト端部内面を弾性層により保持する。そしてクリーニングブレードを感光体ベルトの表面に当接させて、感光体ベルトとロールとを接触させ、その接触面に働く摩擦力により感光体ベルトを回転させるようにした方式が提示されている。また、この中では、クリーニングブレードの軸方向当接長さは、感光体ベルトの異常変形を防止するために弾性層とブレード当接端との距離を所定値にすることが述べられている。
しかしながら、現像ロールとクリーニングブレードとの長さの関係については何ら考慮されていない。
【０００５】
また、特許文献２では、外周面に感光層が形成された可撓性を有する薄肉円筒状の感光体の端部にある被支持部（他の支持部材によって感光体が支持される部分）と、感光体に圧接する帯電ロール及び現像ロールの端部との軸方向の距離について、帯電ロールや現像ロールが感光体に当接して感光体が撓みを生じ、この撓みが永久変形に至らないような長さに設定する方式が提示されている。そして、クリーニングブレードは、感光体内部に挿入されている円筒部材外周面に感光体内周面が当接するまで感光体を押圧して用いられており、比較的大きな当接力によって感光体表面を確実にクリーニングするとされている。
しかしながら、感光体上のクリーニングブレードの幅については特に考慮されておらず、また、現像ロールとクリーニングブレードとの長さの関係についても何ら考慮されていない。
【０００６】
更に、特許文献３では、ドラム状の像担持体として、可撓性を有する薄肉円筒状の基体を最終的に絞り加工によって形成しようとする方式が提示されている。そして、この場合、絞り加工により像担持体を形成するため、像担持体の中央部分が膨らむ所謂クラウン形状を呈し（中央部分が太鼓状に周囲より太くなる）、硬質の現像ロールにあっても確実な接触状態を保つことができるとしている。
しかしながら、現像ロールと像担持体上のクリーニングブレードとの長さの関係については何ら考慮されていない。
【０００７】
上述のような方式にあっては、可撓性を有する像担持体上のクリーニング時には、像担持体内部にロール等の硬質部材を配設することで、クリーニングブレードを強く当てて確実にクリーニングするようにしている。
しかし、像担持体内部にロール等の部材を配設することは、内部に部材を設けない構成に比べ、ロール等の部材及びその取り付け部材が必要になり、装置コストの増加に繋がるという問題がある。更に、これらの組立にあたっては、可撓性の像担持体を傷つけずに内部にロール等の部材を所定の位置に固定するという必要もあり、取り扱いの困難さが伴い、可撓性像担持体の両端を傷つけてしまう懸念もある。
【０００８】
本件発明者らは、可撓性の像担持体の内部にロール等の部材を設けない構成にした場合について検討し、次の知見を得た。
可撓性の像担持体上に残留したトナーをクリーニングするには、弾性ゴム製クリーニングブレードを可撓性の像担持体が異常変形しない範囲内の押圧力で押圧させることが必要で、そのため、クリーニングブレードをすり抜けて通過するトナーが多く、十分なクリーニング性能は得られない懸念がある。
そこで更に、クリーニングブレードをすり抜けたトナーを、像担持体に接触している現像ロールにて、電気的あるいは単純な力学的摺擦力により掻き取り回収するようにすればよい。このとき、クリーニングブレードと現像ロールとの間に像担持体を帯電させる部材として接触帯電器を用いる場合には、トナーが接触帯電器に付着しないようにトナーと同極性の電圧を接触帯電器に印加する方がよい。
【０００９】
しかしながら、このような方式でトナー回収を行うと、次の様な別の問題が発生することも判明した。すなわち、十分余裕をもって像担持体をクリーニングするために、現像ロールよりクリーニングブレードを大きくした状態で、特に、長期に亘って使用すると、現像ロール幅より外側で像担持体にクリーニングブレードが接している部分に、トナーが固着してしまうという問題が発生した。
そして、この固着したトナーは、小さな接着力で固着しているため、いずれ紙搬送路や中間転写体上に落下して、結果として画像表面や裏面の汚れをもたらすようになる。
【００１０】
この問題の発生メカニズムは以下のように考えられる。すなわち、可撓性の像担持体内部が中空であるので、クリーニングブレードの押圧により変形し、クリーニングブレードで十分トナーをせき止める力が働かない。一部のトナーはクリーニングブレードをすり抜け、このすり抜けたトナーは大部分が現像ロールで回収される。しかし、現像ロール幅より外側領域においては、像担持体上に付着したままのトナーが長期間に亘ってクリーニングブレードをすり抜けることを繰り返し、その摩擦熱によってトナーの部分溶融が起こり、像担持体表面に固着するようになる。この現象は、特にガラス転移点が低い、溶けやすいトナー、例えばより鮮やかさを追求したカラートナーを使用した装置において顕著に発生する。
【００１１】
ここで、更に、本発明者らは、上述の可撓性の像担持体と現像ロールとの関係が、現像ロールと、この現像ロール上の現像剤の層規制を行う部材として可撓性を有する層規制部材を使用した場合にも同様の関係にあることを予測した。
そこで、本発明者らは、現像装置についても同様の検討を行った。
一般に、一成分現像装置においては、現像ロール上にトナーの薄層を形成し帯電させる層規制部材としてトナー規制ロールを用い、このトナー規制ロール上の余剰トナーを掻き落とすスクレーパを持つ構成が知られている（例えば特許文献４〜６参照）。
【００１２】
特許文献４では、トナー規制ロール上の余剰トナーを掻き取るスクレーパ幅Ｗｓとトナー規制ロール幅Ｗｍとが、Ｗｍ＜Ｗｓの関係で図示されている。
また、特許文献５では、弾性現像ロール表面に接触してその接触部分で現像ロールの回転方向と逆方向に回転し非磁性トナーの層規制を行う回転トナー層規制部材（トナー規制ロール）と、このトナー規制ロールに接触してトナー規制ロール上の非磁性トナーを掻き落とすスクレーパをもつ現像装置が提示されている。また、現像ロール幅Ｗｄよりトナー規制ロール幅Ｗｍが広い（Ｗｄ＜Ｗｍ）ことが示されているが、スクレーパの幅Ｗｓについては何ら記載されていない。
更に、特許文献６では、現像ロールよりも短い金属ロールを現像ロールに圧接してトナーを薄層化し、金属ロールよりも長くかつ現像ロールよりも短いスクレーパを金属ロールに圧接して金属ロール上のトナーを掻き取る構造が提示されている。また、これらの幅の関係については、規制ロール幅Ｗｍ＜スクレーパの幅Ｗｓ＜現像ロール幅Ｗｄが好ましいことが示されている。
尚、いずれの例においても、トナー規制ロールとしては、剛性ロールあるいはゴム弾性ロールを用いている。
【００１３】
本件発明者らは、上述のトナー規制ロールの代わりに可撓性を有するトナー規制部材にて、現像ロールを押圧し、現像ロール上のトナー層の層規制を行う方式を検討した。
仮に、図１１に示すように、現像ロール５１に対向して現像ロール５１上のトナー層の層規制を行う可撓性を有し且つ回動自在なトナー規制部材５２と、このトナー規制部材５２に接触配置されトナー規制部材５２上のトナーを掻き取るスクレーパ５３とを備えた構成について考える。このとき、トナー規制部材５２の幅Ｗｍを現像ロール５１の幅Ｗｄより大きくした場合には、スクレーパ５３の幅Ｗｓを現像ロール５１の幅Ｗｄより大きくすると（Ｗｓ＞Ｗｄ）、現像ロール５１より外側でスクレーパ５３より内側のＡ領域では、スクレーパ５３で掻き取れなかったトナーが滞留し、長期に亘って使用しているとトナー規制部材５２の表面にトナーが固着してしまう問題を見出した。この現象は、特にガラス転移点が低いトナーの使用において顕著である。
そして、この固着してしまったトナーは、いずれトナー規制部材５２の表面から剥離してしまい、例えば、現像ロール５１とトナー規制部材５２との間に詰まって現像ロール５１での均一なトナー薄層形成を損ない、白スジ等の画像ディフェクトを生じるようになる。また、例えば、剥離したトナーの塊で現像ロール５１に傷をつけ、黒スジ等の画像ディフェクトを発生する。
【００１４】
本発明は、上述したような技術的課題を解決するためのものであり、可撓性を有した像担持体上での現像剤固着を抑止し、安定した画像形成が可能な画像形成装置を提供するものである。更に、可撓性を有した現像剤層規制部材上での現像剤固着を抑止し、安定した現像特性を確保した現像装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
すなわち、本発明に係る画像形成装置の態様としては、図１（ａ）に示すように、静電潜像を担持し且つ少なくとも画像形成領域が可撓性を有する可撓性像担持体１と、この可撓性像担持体１に接触配置され且つ表面に現像剤を担持搬送する回転可能な現像剤担持体２と、可撓性像担持体１に当接し可撓性像担持体１上の現像剤を掻き取る掻き取り部材３とを備えた画像形成装置であって、可撓性像担持体１の軸方向有効長をＷＡ、現像剤担持体２の軸方向有効長をＷＢ、掻き取り部材３の有効長をＷＣとしたときに、ＷＣ≦ＷＢ＜ＷＡを満たすように設定したことを特徴とするものである。
【００１６】
また、本発明に係る現像装置の態様としては、図１（ｂ）に示すように、表面に現像剤を担持搬送する現像剤担持体２と、この現像剤担持体２に接触配置されて現像剤担持体２上の現像剤の層規制を行い且つ少なくとも現像剤担持体２との接触部が可撓性を有する回転可能な可撓性層規制部材４と、この可撓性層規制部材４に当接し可撓性層規制部材４上の現像剤を掻き取る掻き取り部材３とを備えた現像装置であって、可撓性層規制部材４の軸方向有効長をＷＤ、現像剤担持体２の軸方向有効長をＷＥ、掻き取り部材３の有効長をＷＦとしたときに、ＷＦ≦ＷＥ＜ＷＤを満たすように設定したことを特徴とするものである。
【００１７】
このような技術的手段において、本発明は、可撓性を有する像担持体を備えた画像形成装置、並びに、可撓性を有する現像剤層規制部材を備えた現像装置を含むものである。また、本願でいう有効長とは、単なる部材の全長ではなく、機能を有する領域の長さを示す。
更に、現像剤担持体２は、現像剤（二成分現像剤にあってはトナー）を担持搬送するものであればよく、ロール状、ベルト状を含み、更に、弾性状、剛性状いずれであっても差し支えない。
更にまた、掻き取り部材３としては、可撓性像担持体１あるいは可撓性層規制部材４に当接する観点から、弾性状部材が好ましく、これにより可撓性部位の変形や傷の発生を抑止することができる。
【００１８】
そして、本発明における画像形成装置にあっては、可撓性像担持体１は、可撓性領域が少なくとも画像領域をカバーしていれば、その形状はロール状、ベルト状いずれであっても差し支えない。この可撓性を有する態様としては、例えば、ＰＥＴ等の樹脂フィルム状の態様であってもよいし、例えば、金属箔状等の態様であってもよい。
また、可撓性像担持体１としては、中空円筒状が、可撓性像担持体１中にロール等の他の構成部材を持たずに済み、コスト的な観点から一層好ましく、更に、このとき、この両端部の内面を支持する円形剛体支持体を備える態様が、安定した回転性能を確保できるようになることから好ましい。
更に、可撓性像担持体１の少なくとも可撓性部分に導電層を備えることで、この導電層により、可撓性円筒体の基材が導電性を備えていなくても導電性が付与され、例えば可撓性像担持体として有効な電界付与等が可能になる。
【００１９】
一方、本発明における現像装置にあっては、可撓性層規制部材４は、可撓性領域が少なくとも画像領域をカバーしていれば、その形状はロール状、ベルト状いずれであっても差し支えない。この可撓性を有する態様としては、例えば、ＰＥＴ等の樹脂フィルム状の態様であってもよいし、例えば、金属箔状等の態様であってもよい。
また、可撓性層規制部材４としては、中空円筒状が、内部にロール等の他の構成部材を持たずに済み、コスト的な観点から一層好ましく、更に、このとき、この両端部の内面を支持する円形剛体支持体を備える態様が、安定した回転性能を確保できるようになることから好ましい。
更に、可撓性層規制部材４の少なくとも可撓性部分に導電層を備えることで、この導電層により、可撓性円筒体の基材が導電性を備えていなくても導電性が付与され、例えば現像剤担持体２上の現像剤の層規制を行う規制部材として有効な電界付与等が可能になる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、可撓性像担持体と、この可撓性像担持体との間で現像剤を供給し回収する現像剤担持体と、可撓性像担持体上の現像剤を掻き取る掻き取り部材とを備えた画像形成装置において、現像剤担持体の幅を可撓性像担持体の幅より小さくし、掻き取り部材の幅を現像剤担持体の幅以下にすることで、可撓性像担持体への現像剤固着が抑止でき、画像汚れを抑止することができる。
また、現像剤を担持搬送する現像剤担持体と、この現像剤担持体上の現像剤の層規制を行う可撓性層規制部材と、この可撓性層規制部材上の現像剤を掻き取る掻き取り部材とを備えた現像装置において、現像剤担持体の幅を可撓性層規制部材の幅より小さくし、掻き取り部材の幅を現像剤担持体の幅以下にすることで、白スジや黒スジ等の画像ディフェクトを抑止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、添付図面に示す実施の形態に基づいてこの発明を詳細に説明する。
◎実施の形態１
図２は、本発明が適用された画像形成装置の実施の形態１を示す。同図において、本実施の形態に係る画像形成装置は、四つの色（本実施の形態ではイエロ、マゼンタ、シアン、ブラック）の画像形成ユニット１０（具体的には１０ａ〜１０ｄ）を中間転写ドラム２０の周囲に配列すると共に、シート供給カセット２１からのシートの搬送路２２を垂直方向に配置したものである。
【００２２】
本実施の形態において、各画像形成ユニット１０（１０ａ〜１０ｄ）は、中間転写ドラム２０の回転方向に沿って、例えば、イエロ用、マゼンタ用、シアン用、ブラック用のトナー像を形成するものであり、また、各画像形成ユニットには、感光体ユニット、現像ユニット、露光ユニットとを備えている。
感光体ユニットは、可撓性中空円筒体よりなる像担持体としての感光体１１と、この感光体１１を帯電する帯電器１２と、感光体１１上のトナーを掻き取る掻き取り部材としてのクリーニングブレード１３とで構成されている。また、現像ユニットは、前記感光体１１に対向して配置された現像剤担持体としての現像ロール１４と、この現像ロール１４上にトナー薄層を供給する現像デバイス１５とで構成されている。更に、露光ユニットは、感光体１１に静電潜像を形成できるものであればよく、本実施の形態ではＬＥＤアレーによる露光デバイス１６が用いられている。
【００２３】
一方、中間転写ドラム２０は、例えばアルミスリーブに約２０μｍ厚の半導電性樹脂層を被覆したもので構成され、各画像形成ユニット１０（１０ａ〜１０ｄ）の感光体１１上のトナー画像を順次一次転写させる。そして、この中間転写ドラム２０上で色重ねされたトナー像は、シート供給カセット２１からシート搬送路２２を搬送される記録材としてのシート上に、二次転写ロール２３にて一括して二次転写されるようになっている。尚、図中の符号２４は、中間転写ドラム２０上の残トナーをクリーニングするクリーニングユニットである。
【００２４】
図３は、図２の画像形成ユニット１０の要部を模式的に示したものであり、画像形成ユニット１０内の感光体１１、現像ロール１４、クリーニングブレード１３のみを示している。
本実施の形態における感光体１１としては、図４に示すような構造を採っている。可撓性を備えた１００μｍ厚からなるＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹脂のチューブからなる基体表面に、例えば蒸着等の物理めっき法にてアルミ薄膜が形成されている。更にその表面に有機光導電層が塗工され、可撓性チューブ１１１を構成している。また、この可撓性チューブ１１１の両端部には、一対の剛体フランジ１１２，１１３が嵌挿され接着固定されている。そして、剛体フランジ１１２，１１３間はシャフト１１４で連結されている。
【００２５】
また、図３に示す現像ロール１４としては、現像剤（本実施の形態では非磁性一成分トナー）を担持搬送できるものであればいずれでもよく、本実施の形態では、アルミスリーブ表面をサンドブラスト処理したものを用いた。更に、この現像ロール１４の表面には、図示外の例えばＳＵＳ板にシリコーンゴムを貼り付けた規制ブレードを設け、現像ロール１４上で所定の厚みで所定の帯電量のトナー層が形成されるようになっている。
そして、本実施の形態では、現像ロール１４と感光体１１との間には、周速差を持つように夫々の回転速度が設定されている。
尚、現像ロール１４としては、本実施の形態では金属ロールを使用したが、これに限らず、例えば半導電性樹脂ロールや半導電性ゴムロール等であっても差し支えない。また、層規制部材として規制ブレードを使用したが、ロール状、ブラシ状あるいはフィルム状等トナーの層厚を規制し、帯電できるものであればいずれであってもよい。
【００２６】
また、クリーニングブレード１３は、１５０μｍ厚のＰＥＴ薄板を、感光体１１にカウンタ方向に当たるように配置されており、感光体１１上の残留トナーを概ね掻き落とす程度の小さな圧接力で感光体１１に押し当てられている。尚、クリーニングブレード１３としては、例えば弾性部材であっても差し支えない。
【００２７】
そして、特に本実施の形態では、感光体１１の有効長（感光体１１の全長から剛体フランジ１１２，１１３の部分を除いた長さ）をＷｍ、現像ロール１４の長さ（幅）をＷｄ、クリーニングブレード１３の長さ（幅）をＷｓとしたときに、Ｗｓ≦Ｗｄ＜Ｗｍの関係を満たすように各部の長さ（幅）が設定されている。
【００２８】
次に、本実施の形態に係る画像形成装置での作動を、特に、感光体１１上の残留トナーの回収を中心に説明する。
本実施の形態では、現像剤として負帯電トナーを使用し、帯電器１２によって感光体１１を負に均一帯電させ、反転現像するようにしている。感光体１１上では、帯電器１２によって帯電された後、露光デバイス１６によって静電潜像が形成され、この静電潜像は現像ロール１４と感光体１１との対向部位の現像領域で現像され、トナー像が形成される。
感光体１１上で形成されたトナー像は、感光体１１と中間転写ドラム２０との対向部位で、中間転写ドラム２０上に一次転写される。
このとき、中間転写ドラム２０上に転写されずに感光体１１上に残った残留トナーは、クリーニングブレード１３で掻き取られるが、一部は感光体１１上に残ったまま帯電器１２側に進む。ここで、正規極性（負帯電）のトナーは、帯電器１２の負極性電圧には引かれることなく感光体１１上をそのまま進み、現像ロール１４との対向部位に達する。そして、現像ロール１４に印加された現像バイアスと感光体１１の表面電位との電位差により、感光体１１上のトナーは現像ロール１４側に回収される。
また、仮にトナーの帯電量が小さくても、現像ロール１４と感光体１１との間に周速差を設けているため、両者間で発生する摺擦力により感光体１１上に残留していた低帯電量のトナーも現像ロール１４へ回収されるようになる。
尚、中間転写ドラム２０へ転写されずに感光体１１上に残留したトナーには、逆極性（正帯電）のものも含まれるため、例えば、クリーニングブレード１３の前後に、感光体１１上の残留トナーに積極的に負電荷（正規の帯電電荷）を注入させる帯電部材を別途設けることも可能である。
【００２９】
そして、特に、本実施の形態では、感光体１１として両端に剛体フランジ１１２，１１３を設けた可撓性チューブの構成を採っているため、感光体１１の回転もスムーズで、中間転写ドラム２０との対向部位でも極僅かに柔軟に変形するのみである。また、現像ロール１４との接触部位においても、接触圧は通常小さく（剛性の感光体の場合に比べ）設定されるので、所謂現像ニップ内において現像直後の感光体１１上のトナー像が掻き乱される程度が遥かに小さく、画像の解像度の劣化やトナー散りの発生を抑止することが可能になる。更に、現像ロール１４と感光体１１との間に周速差を設けても互いに摩耗し合うことも少なく、部材の寿命が延びるという効果もある。
【００３０】
更にまた、本実施の形態では、感光体１１、現像ロール１４、クリーニングブレード１３の長さ（幅）を上述のようにすることで、クリーニングブレード１３をすり抜けた残留トナーは、現像ロール１４によって回収されることとなり、感光体１１へのトナー固着を防ぐことが可能になる。よって、固着トナーによる画像汚れを防ぐことができる。
尚、本実施の形態では、感光体１１の両端には剛性フランジ１１２，１１３を備えた構成を用いたが、例えば、感光体１１が回転時に捻れることがない程度の硬度を備えた弾性部材を用いることも可能で、このとき、感光体１１の可撓性を備えた有効長が長くなり、装置の小型化が可能となる。
【００３１】
また、本実施の形態では、感光体１１の可撓性チューブ１１１として、ＰＥＴ樹脂チューブ上にアルミ薄膜が形成されたものを示したが、これに限らず、例えばニッケル電鋳やＳＵＳ等の極薄い金属チューブであっても差し支えなく、更に、例えばＰＥＴ樹脂チューブ上にＩＴＯ（Indium Tin Oxide）からなる透明導電層を、例えばディップコート法によって形成したものであってもよい。
そして、特に、ＩＴＯのような透明導電層を備えた構成にあっては、図５に示すような構成も可能である。
同図において、感光体１１の可撓性チューブ１１１は、ＰＥＴ樹脂チューブ１１１ａ上にディップコートによってＩＴＯの透明導電膜１１１ｂを形成し、その上に感光層としての光導電層１１１ｃを形成したものである。そして、この可撓性チューブ１１１の内部には、感光体１１の軸方向に沿って基板２６上に形成されたＬＥＤアレー２７が設けられ、その集光レンズ面が可撓性チューブ１１１の内壁に当たるようになっている。また、基板２６は、支柱２８を介してシャフト２９に連結されている。
このような構成において、可撓性チューブ１１１は、図示外の一対の剛性フランジによって回転するが、シャフト２９は回転しないため、ＬＥＤアレー２７は同じ位置で感光体１１への露光を行うことができる。
そのため、前述の実施の形態１のように感光体１１の外部に露光装置を設ける必要がなく、感光体１１内部からの露光が可能となり、また、ＩＴＯもディップコート法という安価な製法で作製できるため、小型、安価な画像形成装置が実現できる。
【００３２】
◎実施の形態２
本実施の形態は、実施の形態１と異なり、可撓性チューブを現像ロール上のトナー規制部材として用いた点に特徴点を有する。
図６は、本発明が適用された実施の形態の現像装置を示す。同図において、剛性基材よりなる感光体ドラム３１と対向して、現像ハウジング３２が設けられている。感光体ドラム３１に面した現像ハウジング３２の開口部には、感光体ドラム３１と所定の間隔を置いて現像剤（本実施の形態では非磁性一成分トナー）を担持搬送する現像ロール３３が配設されている。現像ロール３３の周囲には、トナーを現像ロール３３に供給する、例えば半導電性発泡ウレタン等の発泡ロールからなる供給ロール３４が対向して配設され、また、この供給ロール３４より下流側には、可撓性を有するトナー規制ロール３５が配設されている。尚、符号３９は、現像ロール３３に接続されたバイアス電源である。
本実施の形態においては、現像ロール３３とトナー規制ロール３５とは、その対向部位で互いに異なる方向（Ａｇａｉｎｓｔ方向）に回転するようになっている。また、トナー規制ロール３５にはバイアス電源４１が接続され、現像ロール３３とトナー規制ロール３５との対向部位で所定の帯電量をトナーに付与するための直流電界が加わるようになっている。更に、このトナー規制ロール３５に接して、トナー規制ロール３５上のトナーを掻き取る掻き取り部材としてのスクレーパ３６が設けられ、その一端は図示外のブラケットを介して現像ハウジング３２に固定されている。
更にまた、現像ハウジング３２の中で供給ロール３４の背後には、トナーを蓄えるトナーホッパ３７が設けられ、アジテータ３８によってトナーの撹拌が行われるようになっている。
【００３３】
図７は、図６の要部を模式的に示したものであり、現像ロール３３、トナー規制ロール３５とスクレーパ３６との関係を示している。
本実施の形態では、現像ロール３３はステンレス（ＳＵＳ）スリーブ表面を鏡面仕上げしたものを用いたが、例えばアルミスリーブを使用することも可能で、更に、半導電性樹脂ロールや半導電性ゴムロール等を使用することも可能である。
また、可撓性を有したトナー規制ロール３５としては、外径φ１５ｍｍ、厚さ１５０μｍ、体積抵抗率１０Ｅ＋５Ω・ｃｍの半導電性ポリアミド（ＰＡ）の可撓性チューブ３５１を使用し、この可撓性チューブ３５１の両端内部には剛性フランジ３５２，３５３が嵌挿され可撓性チューブ３５１と接着されている。尚、可撓性チューブ３５１としては、ポリアミド（ＰＡ）の他に、ポリイミド（ＰＩ）、ポリエーテルイミド（ＰＥＩ）、ポリフッ化ビニリデン（ＰＶｄＦ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ＰＦＡ等の半導電性チューブが使用可能である。
更に、可撓性チューブ３５１として、例えば、ニッケル電鋳やステンレス（ＳＵＳ）等の金属チューブも使用可能である。
スクレーパ３６は、１５０μｍ厚のＰＥＴ薄板をトナー規制ロール３５の動きにカウンタ方向になるように当てたもので、トナー規制ロール３５上のトナーを概ね掻き落とせばよい程度の小さな圧接力でトナー規制ロール３５に押し付けられている。尚、本実施の形態では、スクレーパ３６はブラケットを介して現像ハウジング３２に取り付けられているが、例えば、スクレーパ３６とブラケットとの間に発泡体を設けることで、スクレーパ３６のトナー規制ロール３５への圧力をより均一にすることができ一層好ましい。
【００３４】
そして、特に、本実施の形態では、現像ロール３３の長さ（幅）をＷｄ、トナー規制ロール３５の有効長（トナー規制ロール３５の全長から剛性フランジ３５２，３５３の部分を除いた長さ）をＷｍ、スクレーパ３６の長さ（幅）をＷｓとしたときに、Ｗｓ≦Ｗｄ＜Ｗｍの関係を満たすように各部の長さ（幅）が設定されている。
【００３５】
次に本実施の形態における作動を図６及び図７を基に説明する。
アジテータ３８で撹拌されたトナーは、供給ロール３４の回転に伴い、供給ロール３４上を現像ロール３３方向へ搬送される。供給ロール３４と現像ロール３３との対向部位では、夫々が異なる方向に回転している（Ａｇａｉｎｓｔ方向）ことから、この部位での摺擦力により供給ロール３４上のトナーは現像ロール３３上に供給される。一方、現像ロール３３上に残ったトナーは、逆に供給ロール３４側に回収される。
また、供給ロール３４から現像ロール３３上に供給されたトナーは、現像ロール３３とトナー規制ロール３５とで形成される広いニップ域で十分に層規制されると共に、バイアス電源４１の効果も加わり所定の帯電量に帯電される。
所定の層厚及び帯電量を備えたトナーの薄層は、現像ロール３３と感光体ドラム３１との対向部位の現像ニップ域で、バイアス電源３９による現像バイアスによって感光体ドラム３１上の静電潜像を顕像化する。
【００３６】
一方、トナー規制ロール３５は現像ロール３３上のトナーを層規制しながら回転しているため、その外周にはトナーが付着している。この付着したトナーはスクレーパ３６によって掻き取られる。このとき、トナー規制ロール３５は可撓性を有しているため、トナー規制ロール３５上のトナーはスクレーパ３６によって完全に掻き取ることはできず、一部のトナーはトナー規制ロール３５上を搬送される。しかしながら、この搬送されたトナーは静電気力あるいは単純な摺擦力により現像ロール３３側へ回収される。
したがって、トナー規制ロール３５の両端にトナーが蓄積することもなく、固着することもないので、画像上の白スジや黒スジの発生を防ぐことができる。
【００３７】
本実施の形態では、トナー規制ロール３５にはバイアス電源４１によって直流電界が加わる構成を示したが、例えば直流重畳の交流電界を印加することも可能で、その場合現像ロール３３上のトナーの帯電量が一層向上する。また、例えば供給ロール３４にバイアス電源を備え、このバイアス電源でトナーに帯電量を付与することで、トナー規制ロール３５にバイアス電源を備えない構成も可能であり、更に、供給ロール３４及びトナー規制ロール３５の両方にバイアス電源を備えることも可能で、この場合、トナー供給性能並びに帯電性能が一層向上する。
更にまた、本実施の形態では、現像ロール３３とトナー規制ロール３５とは対向部位で異なる方向（Ａｇａｉｎｓｔ方向）に回転する構成を示したが、互いに同じ方向（Ｗｉｔｈ方向）に回転する構成であっても広いニップ域を構築できるため、同様の層規制及び帯電効果を得ることができる。
【００３８】
◎実施の形態３
図８は、本発明が適用された実施の形態３の画像形成装置を示すものであり、本実施の形態は、上述の実施の形態１の画像形成装置と、実施の形態２の現像装置とを組み合わせたものとなっている。尚、実施の形態１あるいは実施の形態２と同様な構成要素には同様の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
また、図９は、本実施の形態における可撓性を有した感光体１１と、この感光体１１上に配設されたクリーニングブレード１３と、現像ロール３３と、トナー規制ロール３５と、このトナー規制ロール３５上のトナーを掻き取るスクレーパ３６との関係を模式的に表したものである。
【００３９】
本実施の形態では、図９に示すように、トナー規制ロール３５の有効長（幅）をＷｍ１、現像ロール３３の長さ（幅）をＷｄ、トナー規制ロール３５上のスクレーパ３６の幅をＷｓ１としたときに、Ｗｓ１≦Ｗｄ＜Ｗｍ１の関係を満たすように各部の長さ（幅）が構成されている。
そして、更に、可撓性を有した感光体１１の有効長（幅）をＷｍ２とし、この感光体１１上に配設されたクリーニングブレード１３の幅をＷｓ２としたときに、Ｗｓ２≦Ｗｄ＜Ｗｍ２の関係を満たすように各部の長さ（幅）が構成されている。
上述のような構成のため、トナー規制ロール３５上に付着したトナーは現像ロール３３に回収され、また、感光体１１上に付着したトナーも現像ロール３３に回収される。
したがって、画像汚れや白スジ、黒スジのない画像形成ができる。
【実施例】
【００４０】
◎実施例１
本実施例は、実施の形態１の構成において具体的な信頼性評価を行ったものである。
本実施例では、可撓性を有した感光体の有効長Ｗｍを２４０ｍｍ、現像ロールの幅Ｗｄを２２０ｍｍ、スクレーパの幅Ｗｓを２１５ｍｍとし、プリント枚数５万枚に相当する時間、装置を稼働させた後、プリントされる画像並びに感光体表面の目視確認を行ったが、画像ディフェクトも確認されず、感光体表面にもトナー固着は発生しなかった。
【００４１】
◎実施例２
本実施例は、実施の形態２の構成において具体的な信頼性評価を行ったものである。
本実施例では、可撓性を有するトナー規制ロールとして、体積抵抗率１×１０Ｅ＋５Ω・ｃｍのポリアミド（ＰＡ）チューブで有効長Ｗｍを２３０ｍｍ、現像ロールの幅Ｗｄを２２０ｍｍ、スクレーパの幅Ｗｓを２１５ｍｍとし、更に、トナーとしては、体積中心粒径７．５μｍ、ガラス転移点６９℃、ワックスを内添した二成分系現像剤用カラートナーを使用して行った。
本実施例では、プリント枚数５万枚に相当する時間、現像装置を間欠稼働させた後、プリントされる画像並びにトナー規制ロール表面の目視確認を行ったが、白スジや黒スジ等の画像ディフェクトも確認されず、また、トナー規制ロール表面にもトナー固着は発生しなかった。
【００４２】
◎比較例
本比較例は、実施例２の比較として行ったものであり、図１１のような寸法構成で、実施例２と同様の信頼性評価を行った。
この比較例では、体積抵抗率１×１０Ｅ＋５Ω・ｃｍのポリアミド（ＰＡ）チューブで有効長Ｗｍを２３０ｍｍ、現像ロールの幅Ｗｄを２２０ｍｍ、スクレーパの幅Ｗｓを２３０ｍｍとし、更に、トナーとしては、体積中心粒径７．５μｍ、ガラス転移点６９℃、ワックスを内添した二成分系現像剤用カラートナーを使用して行った。よって、スクレーパの幅Ｗｓが現像ロールの幅Ｗｄより広くなっている。
本比較例においては、プリント枚数１万枚に相当する時間に到達する以前に、現像ロールの両端より外側で、かつ、スクレーパの範囲内（図１１のＡ領域に相当）に、トナー規制ロール上へのトナーの薄片の固着が発生した。
【００４３】
◎実施例３
本実施例は、実施の形態２における現像装置の構成で、トナー規制ロールと現像ロール間での、トナー帯電量に及ぼすバイアス印加の効果（直流電界及び一部直流電界重畳交流電界で評価）並びに材質の効果を比較検討したものである。
図１０は、その評価結果であり、トナー規制ロールと現像ロールとの間で、トナー規制ロール側が負になるようにバイアスすることで、トナーの帯電量が増加することが確認された。また、材質的には、トナー規制ロールがニッケル電鋳チューブで、現像ロールが半導電性ゴムの場合に大きな帯電量が得られた。
本実施例によれば、トナー規制ロール及び現像ロールの材質並びにバイアス条件を選定することで、所定の帯電量が得られることが確認された。
更に、本発明者らは、トナー規制ロール、現像ロールの材質を検討し、そのときの帯電量を評価したところ、トナー規制ロールの抵抗値範囲は、導電領域から１０Ｅ＋１２Ω・ｃｍの範囲内にあれば、トナー規制ロールでの帯電付与が可能であることを確認した。
この場合、導電領域とは、例えばニッケル電鋳やＳＵＳ等の金属チューブが適用できることを示している。但し、導電領域を適用するには、現像ロールとしては半導電性が必要となり、このことで両者間にバイアスが印加でき、帯電付与ができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】（ａ）は本発明に係る画像形成装置の概要を示す説明図であり、（ｂ）は本発明に係る現像装置の概要を示す説明図である。
【図２】本発明が適用された実施の形態１の画像形成装置を示す説明図である。
【図３】実施の形態１の要部概略図である。
【図４】実施の形態１の可撓性を有する感光体を示す説明図である。
【図５】実施の形態１の変形例としての感光体を示す説明図である。
【図６】実施の形態２に係る現像装置を示す説明図である。
【図７】実施の形態２の要部概略図である。
【図８】実施の形態３に係る画像形成装置を示す説明図である。
【図９】実施の形態３の要部概略図である。
【図１０】実施例３の評価結果を示す表である。
【図１１】従来の現像装置を示す説明図である。
【符号の説明】
【００４５】
１…可撓性像担持体，２…現像剤担持体，３…掻き取り部材，４…可撓性層規制部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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