(57)【要約】【目的】現像容器内の現像剤の片寄りを防ぎ、無駄なく現像剤を使い切ることができる現像剤供給ローラを提供すること。【構成】現像装置の現像剤担持体と当接し、回転することにより現像剤担持体上に残留した現像残りの現像剤の剥ぎ取り及び現像剤担持体への新たな現像剤の供給を行う現像剤供給ローラとして、回転軸及び回転軸の周囲に設けられた発泡弾性体を有し、回転時に現像剤供給ローラの表面が現像剤担持体と常に接触するように現像剤供給ローラの表面に軸方向に沿ってスパイラル状に延びる凸部を周方向に間隔をあけて複数設け、スパイラルの傾きを、現像剤担持体の長手方向に対して転写材に形成した画像左側に現像剤が移動する力を受ける向きに形成したことを特徴とする。【選択図】      図６
2005031408.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像装置の現像剤担持体と当接し、回転することにより現像剤担持体上に残留した現像残りの現像剤の剥ぎ取り及び現像剤担持体への新たな現像剤の供給を行う現像剤供給ローラであって、
回転軸及び回転軸の周囲に設けられた発泡弾性体を有し、回転時に現像剤供給ローラの表面が現像剤担持体と常に接触するように現像剤供給ローラの表面に軸方向に沿ってスパイラル状に延びる凸部を周方向に間隔をあけて複数設け、スパイラルの傾きを、現像剤担持体の長手方向に対して転写材に形成した画像左側に現像剤が移動する力を受ける向きに形成したことを特徴とする画像形成装置の現像剤供給ローラ。
【請求項２】
請求項１記載の現像剤供給ローラを具備することを特徴とする現像装置。
【請求項３】
請求項２記載の現像装置を具備することを特徴とするプロセスカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、記録媒体に画像を形成するレーザビームプリンタや複写機等の画像形成装置において、電子写真感光体や静電記録誘電体等から成る像担持体上に形成した静電潜像を現像して可視化するのに使用する画像形成装置に関し、特に一成分現像剤方式を用いて現像する現像剤供給ローラと現像装置及びプロセスカートリッジに関するものである。
【０００２】
ここで、電子写真画像形成装置とは、電子写真画像形成方式を用いて転写材に画像を形成するものである。そして、電子写真画像形成装置の例としては、例えば電子写真複写機、電子写真プリンタ（例えばレーザビームプリンタ、ＬＥＤプリンタ等）、ファクシミリ装置及びワードプロセッサ等が含まれる。
【０００３】
【従来の技術】
この種の現像装置は、現像剤（トナー）を担持した現像剤担持体としての現像ローラを回転することによって、現像ローラに対向して配置された像担持体としての感光体ドラム対向部へとトナーを搬送し、感光体ドラム上の静電潜像に対し現像を行うものである。
【０００４】
画像の解像力、鮮明度等の向上が求められている現在、トナーの薄層形成方法及びその装置に関する開発は必須であり、又、これに対して幾つかの方策が提案されている。
【０００５】
例えば、現像ローラにゴム又は金属製の弾性ブレードを当接させ、この弾性ブレードと現像ローラとの当接部の間にトナーを通過させて規制することにより、現像ローラ上にトナーの薄層を形成し、且つ、当接部での摩擦でトナーに十分なトリボを付与させるものである（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
この場合、上記弾性ブレードにより非磁性トナーを規制するときには、現像トナー上にトナーを供給するトナー供給部材が別途必要になる。これは磁性トナーの場合には、現像ローラ内に設けられた磁石の磁力により現像ローラ上にトナーを供給することができるが、非磁性トナーの場合には磁力によるトナー供給が行われないためである。
【０００７】
そこで、現像ローラへのトナーの供給を行うために、従来から主として円柱状のソリッドゴム材及びブラシ繊維が円柱状の基体の表面に一定密度に植毛されているブラシ材等を用いたトナー供給ローラ材を回転させて現像ローラに当接させる現像装置が知られており、実用に供されている。
【０００８】
しかしながら、ソリッドゴムローラを採用する現像装置にあっては、ソリッドゴムの特性からソリッドゴムの表面は平滑となってしまい、トナー供給ローラとしてのトナー供給性が十分に期待できない恐れがあった。
【０００９】
又、ブラシローラを採用する現像装置にあっては、ソリッドゴムローラを採用する現像装置に比してトナー供給ローラとしてのトナー供給性は向上するものの、ブラシローラを構成する基部材からのブラシ繊維の抜け並びに切断等を十分に抑制するのが困難であった。
【００１０】
そこで、近年にあっては、主として発泡弾性素材から成る円柱状の部材又は円柱状の基体の表面に発泡素材が被覆された部材（スポンジローラと総称する）をトナー供給ローラとして採用することにより、トナー供給ローラとしてのトナー供給性の向上を図る現像装置の提案がなされている（例えば特許文献２参照）。
【００１１】
このローラ部材の機能として、前述した現像ローラへのトナー供給は無論必要であるが、それと共に、感光体ドラムへ現像されなかった現像ローラ上の未現像トナーを剥ぎ取る機能が要求される。これが不十分になると、現像ローラ上に長時間現像されないで残ったトナーは、前記ローラ部材や現像ブレードと何度なく摺接することでトナーが著しく劣化する、又は、未現像トナーと新たに供給されたトナーとが現像スリーブ上で混在することになり、次に弾性ブレード規制部を通過して感光体ドラム対向部に送られた際に、これらのトナーで現像性の違いが生じるといった、所謂「ゴースト画像」の発生を招くこととなり、好ましくない。従って、ローラ部材としては、トナー供給機能とトナー剥ぎ取り機能の両者が要求される。
【００１２】
先ず１つ目のトナー供給機能に着目すると、前述した各種ローラのうちソリッドゴム材は、前述した通り表面が平滑であるために十分なトナー搬送性が得られ難く、現像スリーブへの供給の点で不十分である。ブラシ材も、前述した通り、トナー供給性能は優れているが、ブラシ繊維の抜けや切断及び倒れ等の問題があり好ましくない。これに対し、発泡弾性素材であるスポンジは、表面に形成された発泡孔によりトナー搬送性がソリッドゴム材に比べて大幅に向上し、現像スリーブへのトナー供給ローラとしては好適であり、広範に用いられている。
【００１３】
次に、２つ目のトナー剥ぎ取り機能に着目すると、スポンジローラを被当接部材に当接させてトナーを力学的に掻き取る方法や、スポンジローラにバイアスを印加し被当接部材から静電気的な力でトナーを掻き取る方法が知られている（例えば特許文献２参照）。
【００１４】
そして、現像装置における現像剤供給ローラとしてのスポンジローラは、更なる性能向上を目的として、図１０に示すように、スポンジローラ１００の表面に複数の凹部１００Ｂ１及び凸部１００Ｂ２を交互に形成された現像装置が開示されている（例えば特許文献３参照）。尚、図１０はスポンジローラ１００の概略形状を説明する模式的斜視図である。
【００１５】
即ち、本開示による現像装置にあっては、スポンジローラ１００の表面に複数の凹部１００Ｂ１及び凸部１００Ｂ２を交互に形成し、スポンジローラ１００表面の各凹部１００Ａに現像剤を積極的に取り込むことにより、現像剤供給ローラとしての更なる向上を図るようになった。
【００１６】
しかしながら、図１０と同種の現像剤供給ローラを採用する現像装置にあっては、現像剤搬送性の向上のため、前記凸部及び凹部の量を大きく設定すると、現像ローラ４０とスポンジローラの当接する部分において、現像剤搬送性は向上するものの、現像ローラ４０がスポンジローラ１００の凸部１００Ｂ２と対向した場合と凹部１００Ｂ１と対向した場合とでスポンジ部の潰れ量が異なる。
【００１７】
よって、現像ローラを回転させる駆動部（不図示）には、凸部１００Ｂ２と対向した際には負荷トルクが重く、凹部１００Ｂ１と対向する際には負荷トルクが軽くなるといった負荷トルク変動が発生する。この負荷トルク変動により、現像ローラ４０の負荷が重いとき（凸部と対向した際）には角速度が所定値よりも遅くなり、負荷が軽いとき（凹部と対向した際）には角速度が所定値よりも速くなり、常に一定の角速度で回転することができなくなり、現像剤担持体の回転変動が発生する恐れがある（図１１参照）。
【００１８】
そして、このように現像ローラが回転変動する状態で感光体ドラム上の静電潜像を現像すると、特に現像ローラを電子写真感光体ドラムに対して接触状態で現像を行う接触現像方式においては、感光体ドラムに対して現像剤の回転数が遅い際には薄くなり、速い際には濃くなり、転写材の搬送方向に交互にこの現像性の違いが生じるといった、所謂「ピッチムラ画像」の発生を招くこととなって好ましくない。
【００１９】
このため、現像剤供給ローラ（スポンジローラ）の凸部及び凹部の量を必要以上に大きくし過ぎることはできないので、逆に前記凸部及び凹部を小さく且つ周方向で間隔を狭くすることによって、多数の凸部を現像剤担持体に同時に当接させる方法もあるが、トナーの剥ぎ取り性が悪化するため、前述したように、トナーが著しく劣化する、又は、「ゴースト画像」が発生する恐れがある。結果として、トナー劣化や「ゴースト画像」と「ピッチムラ画像」を抑制し、良好な現像剤搬送性が得られる凸部及び凹部の設定範囲は狭くなってしまう。
【００２０】
そこで、このような諸問題が発生するのを防ぐために、現像剤担持体と現像剤供給ローラとしてのスポンジローラとの当接する部分において、スポンジローラの凸部と凹部が交互に現像ローラに対して対向することによって回転変動が発生するのを防ぐために、スポンジローラの回転軸方向でスパイラル状に延びるようにスポンジローラの凹部及び凸部を設ける方法が提案されている（例えば特許文献４参照）。
【００２１】
【特許文献１】
特開昭５４−４３０３８号公報（第３頁、第３（Ｂ）図）
【特許文献２】
特開平２−１９１９７４号公報（第２−３頁、第８図）
【特許文献３】
特開平５−６１３５０号公報（第２−３頁、第１図）
【特許文献４】
特開２０００−５６５５６号公報（第３−４頁、第３（ａ）図）
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記従来技術を更に発展させたものであり、その目的とする処は、現像剤担持体に回転しながら当接する現像剤供給部材において、現像容器内の現像剤の片寄りを防ぎ、無駄なく現像剤を使い切る現像剤供給ローラ、現像装置及びプロセスカートリッジを提供することにある。
【００２２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、現像装置の現像剤担持体と当接し、回転することにより現像剤担持体上に残留した現像残りの現像剤の剥ぎ取り及び現像剤担持体への新たな現像剤の供給を行う現像剤供給ローラとして、回転軸及び回転軸の周囲に設けられた発泡弾性体を有し、回転時に現像剤供給ローラの表面が現像剤担持体と常に接触するように現像剤供給ローラの表面に軸方向に沿ってスパイラル状に延びる凸部を周方向に間隔をあけて複数設け、スパイラルの傾きを、現像剤担持体の長手方向に対して転写材に形成した画像左側に現像剤が移動する力を受ける向きに形成したことを特徴とする。
【００２３】
又、上記現像剤供給ローラを含んで現像装置を構成し、この現像装置を含んでプロセスカートリッジを構成したことを特徴とする。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態に係る現像装置、プロセスカートリッジ及びこれを用いる画像形成装置について説明する。
［カラー画像形成装置の全体構成］
先ず、カラー画像形成装置の全体構成について、図１及び図３を参照して概略説明する。
【００２５】
図１はカラー画像形成装置の一形態であるフルカラーレーザプリンタの全体構成説明図で、図２はそれに用いられるプロセスカートリッジの全体構成説明図である。
【００２６】
カラーレーザプリンタは、図１に示すように、Ｙ，Ｍ，Ｃ，Ｂｋ各色ごとに像担持体を有する画像形成部と、画像形成部で現像され多重転写されたカラー画像を保持し、給送部から給送された転写材Ｐに更に転写する中間転写体５とから成る。像担持体である感光体ドラム１（１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ）は、駆動手段によって同図中反時計回りに回転駆動される。感光体ドラム１の周囲には、その回転方向に従って順に、感光体ドラム１表面を均一に帯電する帯電装置２（２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ）、画像情報に基づいてレーザビームを照射し、感光体ドラム１上の静電潜像を形成するスキャナユニット３（３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ）、静電潜像にトナーを付着させてトナー像として現像する現像装置４（４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ）、感光体ドラム１上のトナー像を第一転写部Ｔ１で中間転写装置５に転写させ、転写後の感光体ドラム１表面に残った転写残トナーを除去するクリーニング装置を含む感光体ユニット６（６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｄ）が配設されている。中間転写体５に転写されたトナー像は第二転写部Ｔ２で二次転写ローラ１３にて転写材Ｐへ更に転写し、カラー画像を転写された転写材Ｐを定着部８へ搬送してカラー画像を転写材Ｐに定着し、排出ローラ群２５によって装置上面の排出トレイ２６上へ排出するものである。
【００２７】
ここで、感光体ドラム１と帯電装置２、現像装置４、クリーニング装置６は一体的にカートリッジ化されプロセスカートリッジ７を形成している。
【００２８】
又、画像形成装置本体１００は中間転写体５を一体とする開閉カバーを有しており、プロセスカートリッジ７はこの開閉カバーを開いた状態で、感光体ドラム１を手前にして画像形成装置本体１００への着脱を行う。
【００２９】
次に、上記画像形成装置の各部の構成について順次詳細に説明する。
［感光体ドラム］
次に、感光体ドラムについて詳述する。
【００３０】
感光体ドラム１は、例えば直径３０ｍｍのアルミシリンダの外周面に有機光導電体層（ＯＰＣ感光体）を塗布して構成したものである。感光体ドラム１は、その両端部を支持部材によって回転自在に支持されており、一方の端部に駆動モータ（不図示）からの駆動力が伝達されることにより、図示反時計回りに駆動される。
［帯電装置］
帯電手段２としては、接触ローラ帯電方式を用いたものである。帯電部材はローラ状に形成された導電性ローラであり、このローラを感光体ドラム１表面に当接させるとともに、このローラに帯電バイアスを印加することにより、感光体ドラム１表面を一様に帯電させるものである  。
［露光手段］
露光手段であるスキャナユニット３は、画像信号がレーザダイオードに与えられると、このレーザダイオードは画像信号に対応する画像光を、スキャナモータによって高速回転されるポリゴンミラー９（９ａ，９ｂ，９ｃ，９ｄ）へ照射する。このポリゴンミラー９で反射した画像光は、結像レンズを介して一定速度で回転する感光体ドラム１の表面を選択的に露光し、その結果感光体ドラム１上に静電潜像を形成する。
［現像装置］
現像装置４は、上記静電潜像を可視像化するために、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各色トナーを収納したトナー容器４１から構成され、トナー容器４１内のトナーを送り機構４２によってトナー供給ローラ４３へ送り込み、図示時計方向に回転するトナー供給ローラ４３及び現像ローラ４０の外周に圧接された現像ブレード４４によって図示時計方向に回転する現像ローラ４０外周にトナーを塗布し、且つ、トナーに電荷を付与する。
【００３１】
そして、潜像が形成された感光体ドラム１と対向した現像ローラ４０に現像バイアスを印加することにより、潜像に応じて感光体ドラム１上にトナー現像を行うものである。
［中間転写体］
中間転写体５は、カラー画像形成装置１００動作時にプロセスカートリッジ７により可視化された感光体ドラム１上のトナー画像を多重転写するための感光体ドラム１の外周速度と同期して図示時計回りに回転する。感光体ドラム１上に形成されたトナー画像は、感光体ドラム１に中間転写体５を挟んで対向位置に配置され、電圧を印加された一次転写ローラ１２（１２ａ，１２ｂ，１２ｃ，１２ｄ）との接点である一次転写部Ｔ１（Ｔ１ａ，Ｔ１ｂ，Ｔ１ｃ，Ｔ１ｄ）で中間転写体５上に多重転写される。多重転写を受けた中間転写体５は、二次転写部Ｔ２において電圧を印加された二次転写ローラ１３によって転写材Ｐを挟み込み搬送することにより転写材Ｐに中間転写体５上の各色トナー像を同時多重転写する。
【００３２】
本実施の形態に係る中間転写体５（中間転写ベルト）は、周長約６２０ｍｍのシームレス樹脂ベルトで形成されており、駆動ローラ１４、二次転写対向ローラ１５、テンションローラ１６の３軸で張架され、テンションローラ１６の両端をばねで荷重し、中間転写ベルト５の周長が本体内の温湿度や経時変化により変化しても変化量を吸収できる構成となっている。
【００３３】
中間転写体５の内側の片側縁部全周には、ゴムで構成されたガイドリブ（不図示）が接着剤により貼り付けられている。そして、テンションローラ１６の片側端部には勾配を持ち、樹脂で形成したフランジ（不図示）が配置されていて、ガイドリブとフランジで中間転写体５の走行方向と直交する方向の動き（以下、「寄り」と言う）を規制している。
【００３４】
中間転写体５は、本体に駆動ローラ１４を支点として支持され、駆動ローラ１４の図示後方の一方端に図示しない駆動モータの駆動力を伝達することにより、中間転写体５を画像形成動作に応じて図示時計回りに回転させるようにしている。
［給紙部］
給紙部は、画像形成部へ転写材Ｐを給送するものであり、複数枚の転写材Ｐを収納したカセット１７と給紙ローラ１８、分離パッド１９、給紙ガイド２０、レジストローラ対２１から主に構成される。画像形成時には給紙ローラ１８が画像形成動作に応じて駆動回転し、カセット１７内の転写材Ｐを１枚ずつ分離給送するともに、給紙ガイド２０によってガイドし、搬送ローラを経由してレジストローラ対２１に至る。画像形成動作中にレジストローラ対２１は、転写材Ｐを静止待機させる非回転の動作と転写材Ｐを中間転写体５に向けて搬送する回転の動作とを所定のシーケンスで行い、次工程である転写工程時の画像と転写材Ｐとの位置合わせを行う。
［転写部］
転写部は、揺動可能な二次転写ローラ１３から成る。二次転写ローラ１３は、金属軸を中抵抗発泡弾性体で巻いてあり、図示略上下方向に移動可能で且つ駆動を有する。転写材Ｐにカラー画像を転写するタイミングに合わせて転写ローラ１３は図示しないカム部材により上方の位置、即ち転写材Ｐを介して中間転写体５に所定の圧で押し付けられる。このとき、同時に転写ローラ１３にはバイアスが印加され、中間転写体５上のトナー画像は転写材Ｐに転写される。ここで、中間転写体５と二次転写ローラ１３とはそれぞれ駆動されているため、両者に挟まれた状態の転写材Ｐは、転写工程が行われると同時に、図示左方向に所定の速度で搬送され、搬送ベルト２２により次工程である定着器８に向けて搬送される。
［定着部］
定着器８は、上記現像手段により形成されたトナー画像を中間転写体５を介して転写材Ｐ上に形成したトナー画像を定着させるものであり、転写材Ｐに熱を加えるためのセラミックヒータを内蔵しているフィルムガイドユニット２３と転写材Ｐをフィルムガイドユニットに圧接させるための加圧ローラ２４とから成る。即ち、トナー像を保持した転写材Ｐは、フィルムガイドユニット２３と加圧ローラ２４とにより搬送されるとともに熱及び圧力を加えられることによりトナーが転写材Ｐに定着される。
［画像形成動作］
次に、上記のように構成された装置によって画像形成を行う場合の動作について説明する。
【００３５】
先ず、図１に示す給紙ローラ１８を回転して給紙カセット１７内の転写材Ｐを１枚分離し、レジストローラ２１へと搬送する。
【００３６】
一方、感光体ドラム１と中間転写体５とが各々所定の外周速度Ｖ（以下、プロセス速度と呼ぶ）で図示矢印方向へ回転する。
【００３７】
帯電装置２によって表面を均一に帯電された感光体ドラム１は、レーザ露光を受け画像形成を行う。
【００３８】
１）イエロー画像の形成：
スキャナ部３ａによりイエロー画像のレーザ照射を行い、感光体ドラム１ａ上にイエロー潜像を形成する。この潜像形成と同時にイエロー現像装置４ａを駆動し、感光体ドラム１ａ上の潜像にイエロートナーが付着するように感光体ドラム１ａの帯電極性と同極性で略同電位の電圧を印加してイエロー現像を行う。同時に現像部の下流の第一転写位置Ｔ１ａで感光体ドラム１ａ上のイエロートナー像を中間転写体５の外周に一次転写する。このとき、中間転写体５には上記イエロートナーと逆特性の電圧を印加して一次転写を行う。
【００３９】
２）マゼンタ画像の形成：
次いで、中間転写体５の外周のイエロー画像と先端が一致するように、スキャナ部３ｂによりマゼンタ画像のレーザ照射がスタートされ、イエローと同様にして感光体ドラム１ｂ上の潜像にマゼンタトナー像が現像され、感光体ドラム１ｂ上のマゼンタトナー像を第一転写位置Ｔ１ｂで中間転写体５上にイエローのトナー像に重ねて転写する。
【００４０】
３）シアン画像の形成：
次いで、中間転写体５の外周のイエロー及びマゼンタ画像と先端が一致するように、スキャナ部１ｃによりシアン画像のレーザ照射がスタートされ、マゼンタと同様にして感光体ドラム１ｃ上の潜像にシアントナー像が現像され、感光体ドラム１ｃ上のシアントナー像を第一転写位置Ｔ１ｃで中間転写体５上にイエロー、マゼンタの各トナー像に重ねて転写する。
【００４１】
４）ブラックトナー像の形成：
次いで、中間転写体５の外周のイエロー、マゼンタ及びシアン画像と先端が一致するように、スキャナ部３ｄによりブラック画像のレーザ照射がスタートされ、シアンと同様にして感光体ドラム１ｄ上の潜像にブラックトナー像が現像され、感光体ドラム１ｄ上のブラックトナー像を第一転写位置Ｔ１ｄで中間転写体５上にイエロー、マゼンタ及びシアンの各トナー像に重ねて転写する。
【００４２】
以上、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの順で潜像形成、現像及び中間転写体５へのトナー転写をそれぞれの一次転写位置Ｔ１ａ，Ｔ１ｂ，Ｔｃ，Ｔ１ｄで行い、中間転写体５の表面にイエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの４種のトナーから成るフルカラー画像を形成することになる。
【００４３】
４色目のブラックトナーの一次転写を終えてフルカラー画像を形成した中間転写体５の画像先端が第二転写部Ｔ２へ到達する前に、先述のレジストローラ２１で待機させておいた転写材Ｐをタイミングを合わせて搬送スタートさせる。上記４色の中間転写体５上への各色の画像形成時には下方に待機し、中間転写体５とは非接触状態であった二次転写ローラ１３を同時に上方へカム（不図示）で移動させ、転写剤Ｐを中間転写体５の第二転写部Ｔ２で圧接すると同時に二次転写ローラ１３にトナーと逆極性のバイアスを印加することで、中間転写体５上のフルカラー画像を転写材Ｐに４色同時に転写する。第二転写部Ｔ２を経た転写材Ｐは、中間転写体５から剥離され、定着部８へ搬送され、トナー定着を行った後に排出ローラ対２５を介して本体上部の排出トレイ２６上へ画像面を下向きにして排出され、画像形成動作を終了する。
［プロセスカートリッジの構成］
次に、本発明を実施したプロセスカートリッジについて図２及び図３により詳細に説明する。
【００４４】
図２及び図３はトナーを収納したプロセスカートリッジ７の主断面及び斜視図を示している。尚、イエロー、マゼンタ、シアン、ブラックの各プロセスカートリッジ７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄは同一構成である。
【００４５】
図２に示すように、プロセスカートリッジ７は、像担持体であるドラム状の電子写真感光体即ち感光ドラム１と、帯電装置２及びクリーニングブレード６０を備えた感光ドラムユニット６及び感光ドラム１上の静電潜像を現像する現像ローラ４０を有する現像ユニット４に分かれている。
【００４６】
感光ドラムユニット６は、感光ドラム１が軸受部材３１を介してクリーニング枠体６１に回転自在に取り付けてられている。感光ドラム１の周上には、感光ドラム１の表面を一様に帯電させるための一次帯電手段２及び感光ドラム上に残ったトナーを除去するためのクリーニングブレード６０が配置されている。
【００４７】
クリーニングブレード６０によって感光ドラム１表面から除去された残留トナーは、トナー送り機構６２によってクリーニング枠体後方に設けられた廃トナー室６３に順次送られる。そして、図示後方の一方端に図示しない駆動モータの駆動力を伝達することにより、感光ドラム１を画像形成動作に応じて図示反時計回りに回転駆動させるようにしている。
【００４８】
現像ユニット４は、感光ドラム１と接触して矢印Ｙ方向に回転する現像ローラ４０及びトナーが収容されたトナー容器４１と現像容器４５とから構成される。
現像ローラ４０は現像軸受４７，４８を介して回転自在に現像容器４５に支持され、又、現像ローラ４０の周上には、現像ローラ４０と接触して矢印Ｚ方向に回転するトナー供給ローラ４３と現像ブレード４４がそれぞれ配置されている。更に、トナー容器４１内には、収容されたトナーを撹拌するとともにトナー供給ローラ４３に搬送するためのトナー搬送機構４２が設けられている。
【００４９】
そして、図３に示すように、現像ユニット４は、現像ユニット４の両端に取り付けられた現像軸受４７，４８にそれぞれ設けられた支持穴４９を中心に、ピン４９ａによって現像ユニット４全体が感光体ドラムユニット６に対して揺動自在に支持された吊り構造となっている。
【００５０】
プロセスカートリッジ７単体（プリンタ本体に装着しない）状態においては、支持軸４９ａを中心に回転モーメントにより現像ローラ４０が感光ドラ１ムに接触するよう、加圧バネ６４によって現像ユニット４が常に付勢されている。
【００５１】
現像時、トナー攪拌部材４２によって収納されたトナーがトナー供給ローラ４３へ搬送されると、矢印Ｚ方向に回転するトナー供給ローラ４３が、そのトナーを矢印Ｙ方向に回転する現像ローラ４０との摺擦によって現像ローラ４０に供給し、現像ローラ４０上に担持させる。現像ローラ４０上に担持されたトナーは、現像ローラ４０の回転に伴い現像ブレード４４の所に至り、現像ブレード４４がトナーに対して電荷を付与するとともに、所定のトナー薄層に形成する。そして、感光ドラム１と現像ローラ４０とが接触した現像部に搬送され、現像部において、図示しない電源から現像ローラ４０に印加した直流現像バイアスにより、感光ドラム１の表面に形成されている静電潜像に付着して潜像を現像する。
【００５２】
現像に寄与しないで現像ローラ４０の表面に残留したトナーは、現像ローラ４０の回転に伴い現像器内に戻され、トナー供給ローラ４３との摺擦部で現像ローラ４０から剥離、回収される。回収されたトナーは、トナー攪拌機構４２により残りのトナーと撹拌混合される。
【００５３】
感光ドラム１と現像ローラ４０が接触して現像を行う接触現像方式においては、感光ドラム１は剛体とされ、これに使用する現像ローラ４０は弾性体を有するローラとすることが好ましい。この弾性体としては、ソリッドゴム単層やトナーへの帯電付与性を考慮してソリッドゴム層上に樹脂コーティングを施したもの等が用いられる。
【００５４】
又、トナー供給ローラ４３は芯金部とスポンジ部から成る弾性ローラであり、スポンジ部は発泡のスポンジにて形成されている。
［現像装置の構成］
現像装置は、図２に示すように、トナーが貯蔵されるトナー貯蔵室４Ａ及び現像処理が行われる現像処理室４Ｂに区分され、トナー貯蔵室４Ａ及び現像処理室４Ｂを区分する隔壁４Ｃに形成された開口部４Ｄを介して、トナー貯蔵室４Ａから現像処理室４Ｂへのトナー供給が行われるようになっている。
【００５５】
トナー貯蔵室４Ａには、一端部を回転軸として回転しながら他端部をトナー貯蔵室４Ａ内部のトナーの攪拌及びトナー貯蔵室内壁底面に付着したトナーの前記トナー貯蔵室内壁底面からの掻き取りを行うトナー搬送機構４２が設けられ、トナー貯蔵室４Ａの内部のトナーは、トナー搬送部材４２の攪拌により適度に解されながら開口部４Ｄを介して現像処理室４Ｂの内部に供給されることとなる。
【００５６】
一方、現像処理室４Ｂには、トナー担持体たる円柱状の回転自在な現像ローラ４０、現像ローラ表面に担持されたトナーの担持量規制及び摩擦帯電化を行う現像ブレード４４及びトナー搬送回転体たるトナー供給ローラ４３が設けられ、現像ローラ４０は、現像処理室４Ｂにおける感光体ドラム側に設けられた開口部４Ｅから露呈し、感光体ドラム１に対面するようになっている。
【００５７】
現像ローラ４０は、本実施の形態にあっては、金属製の芯金軸に弾性体から成る円柱状態に成形されており、回転しながら表面にトナーを担持した後、電気的相互作用を介して感光体ドラム表面に形成担持された静電潜像にトナーを転移させることにより、前記静電潜像の可視画像化が行われるようになっている。
【００５８】
本実施の形態にあっては、トナーは、所謂、主として非磁性樹脂から成る一成分トナーであり、現像ローラ４０は、現像装置本体外部に設けられたバイアス源（図示せず）から直流電圧のみ、又は、直流電圧及び交流電圧から成る重畳電圧が印加され、又、感光体ドラム１に対して所定のニップ幅を有して配置されており、感光体ドラム１及び現像ローラ４０の間に、感光体ドラム表面に形成担持された静電潜像に現像スリーブ表面に担持されたトナーが転移される現像領域が形成される。
【００５９】
現像ブレード４４は、一端部が現像ローラ表面に摺接自在となるよう、他端部が現像枠体４５に固定されており、余剰として掻き取られたトナーは、現像処理室４Ｂの内壁底面に向けて落下することとなる。
【００６０】
本実施の形態にあっては、現像ブレード４４は、主としてリン青銅若しくはＳＵＳ等に代表される弾性金属素材又はＰＥＴ等に代表される弾性樹脂素材から成る薄板状の基板及びウレタンゴム若しくはシリコーンゴム若しくは樹脂に代表される弾性素材から成る弾性部材から構成され、前記基板の一端部を現像枠体４５に固定し、前記基板の他端部に前記弾性部材を接着又は成型又はラミネート加工等により固着して前記弾性部材を現像ローラ表面に摺接することにより現像ローラ表面に担持されたトナーの担持量規制及び摩擦帯電化を行うようになっている。
【００６１】
トナー供給ローラ４３は、図２の方向から見て時計周り方向に回転することにより、トナー搬送機構４２に攪拌等されたトナーに搬送力を付与し、前記トナーを現像ローラ４０に向けて循環させることにより、トナーの現像ローラ４０への搬送を行うようになっている。
［トナー供給ローラ］
次に、本発明の特徴であるトナー供給ローラ４３の構成を図４〜図９を用いて説明する。
【００６２】
トナー供給ローラ４３は、図４〜図６に示すように、円柱状に成形された軸部４３Ａの表面に、主としてウレタン等に代表される発泡素材から成る略円筒状の発泡部材４３Ｂを外嵌固着されている。発泡部材４３Ｂの表面には、複数の凹部４３Ｂ１及び凸部４３Ｂ２がトナー供給ローラの回転方向に沿って交互に形成されている。
【００６３】
尚、図４及び図５はそれぞれトナー供給ローラ４３の概略形状を説明する模式的斜視図及び断面図である。又、図７は現像ローラ４０とトナー供給ローラ４３の正面図である。トナー供給ローラの表面の凸形状は、現像ローラの回転ムラによるピッチムラ画像を防ぐために軸方向で凸形状の位置がずれるようスパイラル状にしている。
【００６４】
ここで、スパイラル状の凸形状の傾きを図６にあるＬ方向から見てＲ方向に行くに従い時計方向に捩れるよう形成している。
【００６５】
現像処理室４Ｂ内のトナーは、図７に示すように前記スパイラル上の凸形状を有するトナー塗布ローラ４３が所定の方向に回転することにより、凸形状４３Ｂ２図中矢印Ｆ方向に力を受ける。力を受けたトナーは、図６に示すＬ側に動く。
【００６６】
一方、図８に示すように、通常の印刷物は、転写材である紙上で文字が左から右へ（図に示すＬからＲへ）書かれることが可成りの割合で行われている。そのため、平均印字率は、画像左側の方が右側に比べて一般的に高くなっている。即ち、本実施の形態の画像形成装置においては、転写材左側のトナーがより多く消費されることになる。
【００６７】
図９に示すように、本実施の形態の画像形成装置においては、転写材の左側はプロセスカートリッジのＬ側、即ち、図６におけるＬ側になることになる。
【００６８】
トナーが多く消費される可能性が高い方向へトナーを移動させる力を与えることにより、従来のプロセスカートリッジより長手方向でより均等にトナーが消費することができ、プロセスカートリッジ内のトナーを無駄なく使い切ることが可能となる。
【００６９】
【発明の効果】
以上の説明で明らかなように、本発明によれば、現像剤担持体と当接し、回転することにより現像剤担持体への新たな現像剤の供給を行う現像剤供給部材が回転軸及び回転軸の周囲に設けられた発泡弾性体を有し、回転時に現像剤供給部材の表面が現像剤担持体と常に接触するように現像剤供給部材の表面に軸方向に沿ってスパイラル状になっている凸部を周方向に間隔をあけて複数設けることによって、現像剤担持体に対してトナー供給機能を果たしながら、現像処理室内におけるトナーの片寄りや画像片側の白抜けを防ぎ、トナーを無駄なく使い切ることができるようになり、より多くのプリントを行うことができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】フルカラー画像形成装置の全体構成を示す断面図である。
【図２】プロセスカートリッジの全体構成を示す断面図である。
【図３】プロセスカートリッジを示す斜視図である。
【図４】本発明のトナー供給ローラを示す断面図である。
【図５】本発明のトナー供給ローラを示す斜視図である。
【図６】本発明のトナー供給ローラの現像器への取付状態を示す分解斜視図である。
【図７】本発明の現像ローラとトナー供給ローラを示す側面図である。
【図８】一般的なプリント画像を示す図である。
【図９】本発明の転写材の送り方向と感光ドラムの回転方向を示す概略図である。
【図１０】従来のトナー供給ローラを示す斜視図である。
【図１１】従来の現像ローラの表面の収束の時間的変化を示す概略図である。
【符号の説明】
１（１ａ〜１ｄ）  感光ドラム
２（２ａ〜２ｄ）  帯電装置
３（３ａ〜３ｄ）  スキャナユニット
４（４ａ〜４ｄ）  現像装置、現像ユニット
５          中間転写体（中間転写ベルト）
６（６ａ〜６ｄ）  感光ドラムユニット
７（７ａ〜７ｄ）  プロセスカートリッジ
８          定着部
４０        現像ローラ
４０ａ        芯金部
４０ｂ        ゴム部
４１        トナー容器
４２        トナー撹拌（搬送）部材
４２ａ        軸部材
４２ｂ        シート部材
４３        トナー供給ローラ
４３Ａ        軸部
４３Ｂ        発泡部材
４３Ｂ１      凹部
４３Ｂ２      凸部
４４        現像ブレード
４５        現像容器
４７，４８      軸受部材
４９        支持穴
４９ａ        ピン
１００      トナー供給ローラ
１００Ａ      軸部
１００Ｂ      発泡部材
１００Ｂ１    凹部
１００Ｂ２    凸部
４０１      現像ローラの軸部
【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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