(57)【要約】【課題】  供給ローラ端部に偏るトナーの滞留を防止するとともに、常に新しいトナーと劣化したトナーを混ぜることにより、局部的な画像の劣化を防止することができる現像装置を提供する。【解決手段】  感光体に対して回転可能に設けられた現像ローラ１０５と、トナーを該現像ローラ１０５に供給する供給ローラ１０４とを備え、現像ローラ１０５及び供給ローラ１０４とその下部のハウジング１０１を形成するケース１１０底面との距離は長手方向中央部と端部で異なるよう、ケース１１０に傾斜部が設けられている。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光体に対して回転可能に設けられた現像ローラと、トナーを該現像ローラに供給する供給ローラとを備え、現像ローラ及び供給ローラとその下部のハウジングを形成するケース底面との距離は長手方向中央部と端部で異なるよう、ケース底面に傾斜部が設けられていることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
請求項１に記載の現像装置において、前記ケースの傾斜角度を、現像剤の安息角以上とすることを特徴とする現像装置。
【請求項３】
請求項１に記載の現像装置において、ケースの傾斜部を、摩擦係数の低い材料で構成することを特徴とする現像装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の現像装置を搭載したことを特徴とする画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に採用される一成分方式の現像装置及び画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、一成分現像装置では、アジテータ等の搬送手段によりトナー貯蔵部から現像部近傍へトナーを搬送し、搬送したトナーを現像ローラと接触して回転しているスポンジ状の供給ローラによって現像ローラ上に塗布する。
現像ローラ上に塗布されたトナーは、トナー層規制部材により層厚が規制され、現像ローラ上に均一なトナー薄層が形成される。この薄層形成の際、規制部材により同時にトナーを帯電させ現像部へ搬送するといった簡素な工程により、現像領域に安定してトナーを供給している。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記の構成では、現像ローラへ安定してトナーを供給するために、現像ローラと供給ローラの当接部に所定のニップ幅を設ける必要があるため、供給ローラを現像ローラへ高圧力で押しつける必要がある。そうすると、供給ローラ端部に圧力集中が起こり、ベンディングが生じるため、長手方向端部と中央部で供給ローラとハウジングの壁との距離が変化してしまう。
そのため、数千枚のプリントを行った場合には、供給ローラとハウジングの壁との隙間がより大きくトナーにかかる圧力が少ない端部に現像されない劣化したトナーが偏って滞留しまい、端部のみに現像性の低下による画像不良や地汚れが生じる。
本発明は、供給ローラ端部に偏るトナーの滞留を防止するとともに、常に新しいトナーと劣化したトナーを混ぜることにより、局部的な画像の劣化を防止することができる現像装置及び画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記目的を達成するために、請求項１記載の発明は、感光体に対して回転可能に設けられた現像ローラと、トナーを該現像ローラに供給する供給ローラとを備え、現像ローラ及び供給ローラとその下部のハウジングを形成するケース底面との距離は長手方向中央部と端部で異なるよう、ケースに傾斜部が設けられている現像装置を最も主要な特徴とする。
請求項２記載の発明は、請求項１に記載の現像装置において、ケースの傾斜を、現像剤の安息角以上とする現像装置を主要な特徴とする。
請求項３記載の発明は、請求項１に記載の現像装置において、ケースの傾斜部を、摩擦係数の低い材料で構成する現像装置を主要な特徴とする。
請求項４記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の現像装置を搭載した画像形成装置を最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【０００５】
本発明は、感光体に対して回転可能に設けられた現像ローラと、トナーを該現像ローラに供給する供給ローラとを備え、現像ローラ及び供給ローラとその下部のハウジングを形成するケース底面との距離は長手方向中央部と端部で異なるよう、ケースに傾斜部が設けられているので、供給ローラ端部に偏るトナーの滞留を防止するとともに、常に新しいトナーと劣化したトナーを混ぜることにより、局部的な画像の劣化を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００６】
以下、本発明の実施形態を図面に従って説明する。
図１は本発明の対象となる現像装置の構成図である。現像装置１００のハウジング（トナー収容室）１０１内に設けられたトナー搬送部材１０２は時計回りの方向に回転し、収容されたトナーをトナー供給部１０３の方向に送り出す。
トナー供給部１０３内に設けられた供給ローラ１０４は、現像ローラ１０５に当接して配置される。供給ローラ１０４の表面には空孔（セル）を有した構造の発泡材料が被覆されており、供給ローラ１０４上におけるトナー付着量を確保するとともに、現像ローラ１０５との当接部での圧力集中によるトナー劣化を防止している。
また供給ローラ表面を構成する発泡材料にはカーボン微粒子を含有させた導電性のものが用いられ、供給ローラ１０４の電気抵抗値としては１０3〜１０12Ωに設定される。供給ローラ１０４には、現像バイアスに対してトナーの帯電極性と同方向にオフセットさせた値の供給バイアスが印加される。
この供給バイアスは、現像ローラ１０５との当接部で予備帯電されたトナーを現像ローラ１０５に押し付ける方向に作用する。供給ローラ１０４は時計回りの方向に回転し、表面に付着させたトナーを現像ローラ１０５の表面に塗布供給する。
【０００７】
現像ローラ１０５には弾性ゴム層を被覆したローラが用いられ、さらに表面にはトナーと逆極性に帯電しやすい材料から成る表面コート層が設けられる。弾性ゴム層は、層規制部材１０６との当接部での圧力集中によるトナー劣化を防止するために、ＪＩＳ−Ａで６０度以下の硬度に設定される。表面粗さはＲａで０．３〜２．０μｍに設定され、必要量のトナーが表面に保持される。
また、現像ローラ１０５には感光体２００との間に電界を形成させるための現像バイアスが印加されるので、弾性ゴム層は１０3〜１０10Ωの抵抗値に設定される。現像ローラ１０５は時計回りの方向に回転し、表面に保持したトナーを層規制部材１０６及び感光体２００との対向位置へと搬送する。
層規制部材１０６は、供給ローラ１０４と現像ローラ１０５との当接位置よりも高い位置に設けられる。層規制部材１０６は、ＳＵＳやリン青銅等の金属板バネ材料を用い、自由端側を現像ローラ１０５表面に１０〜４０Ｎ／ｍの押圧力で当接させたもので、その押圧下を通過したトナーを薄層化するとともに摩擦帯電によって電荷を付与する。さらに層規制部材１０６には摩擦帯電を補助するために、現像バイアスに対してトナーの帯電極性と同方向にオフセットさせた値の規制バイアスが印加される。
感光体２００は反時計回りの方向に回転しており、従って現像ローラ１０５表面は感光体２００との対向位置において感光体２００の進行方向と同方向に移動する。
薄層化されたトナーは、現像ローラ１０５の回転によって感光体２００との対向位置へ搬送され、現像ローラ１０５に印加された現像バイアスと感光体２００上の静電潜像によって形成される潜像電界に応じて、感光体２００表面に移動し現像される。
感光体２００上に移動せずに現像ローラ１０５上に残されたトナーが再びハウジング１０１へ戻る下側部分には、入口シール１０７が現像ローラ１０５に当接して設けられ、トナーはハウジング１０１の外部に漏れ出ないように封止される。
また、トナーは重合法で作成したものを用い、平均粒径が６．５μｍで、円形度が０．９８、安息角３３°、外添剤としてチタン酸ストロンチュームを含有しているものを使用した。
【０００８】
図１の現像装置では弾性ローラを用いたが、金属ローラや金属に樹脂をコーティングしたローラを用いても良い。また、トナーは重合法で作成したトナーを用いたが、粉砕法で作成されたトナーを用いてもかまわない。また、粒径は４〜７μｍ、安息角は２９°〜３７°が好ましい。また、感光体はベルト状であってもかまわない。
図２は本発明の第１の実施形態に係る現像装置の要部断面図、図３は同、上面図である。現像ローラ１０５と供給ローラ１０４底部のハウジング１０１を構成するケース１１０底面が全領域においてフラットでなく、長手方向（現像ローラ１０５と供給ローラ１０４の軸方向）において、端部に比べて中央部の方がローラとケース１１０との距離が長くなっている。即ち、ケース１１０を、中央に向かって下方に傾斜するテーパー形状にした。
これにより、図２、図３に示した矢印のように、端部に滞留したトナーを中央部の方に案内でき、なおかつそのトナーは、中央部でトナー搬送部材１０２により運ばれた新しいトナーと混ざることにより、端部だけに劣化したトナーが滞留するのを防止できる。
【０００９】
図４は本発明の第２の実施形態に係る現像装置の要部断面図、図５は同、上面図である。現像ローラ１０５と供給ローラ１０４底部のハウジング１０１を構成するケース１１０が全領域においてフラットでなく、長手方向（現像ローラ１０５と供給ローラ１０４の軸方向）において、端部に比べて中央部の方がローラとケース１１０との距離が短くなっている。即ち、ケース１１０を、中央に向かって上方に傾斜するテーパー形状にした。
このようにすることで、図４、図５に矢印で示したように長手方向端部からトナー供給部１０３へトナーの流れができる。この場合は、トナー搬送部材１０２の羽根を短くすることにより、トナー供給部１０３からのトナーの搬送能力を低下させることが望ましい。それにより、端部の滞留トナーをトナー供給部１０３へ戻しやすくし、トナー供給部１０３で新しいトナーと混ぜることにより、劣化トナーの滞留を防止することができる。
また、ケース１１０底面はトナーの安息角以上の角度で傾斜していると、トナーの流れが促進され、端部の滞留がより抑制され、新しいトナーとの混ざり性も向上する。
ケース１１０の傾斜部に摩擦係数の低い材料を貼り付けることで、トナーの滑り性を良くすることができる。摩擦係数の低い材料としては、シリコン、ポリアセタール、テフロン（登録商標）等のフッ素樹脂が考えられる。これにより、ケース１１０の傾斜部の角度を上記の請求範囲よりも小さくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の対象となる現像装置の構成図である。
【図２】本発明の第１の実施形態に係る現像装置の要部断面図である。
【図３】本発明の第１の実施形態に係る現像装置の上面図である。
【図４】本発明の第２の実施形態に係る現像装置の要部断面図である。
【図５】本発明の第２の実施形態に係る現像装置の上面図である。
【符号の説明】
【００１１】
１０１  ハウジング
１０４  供給ローラ
１０５  現像ローラ
１１０  ケース
【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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