(57)【要約】【課題】  現像装置において、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供給ローラを改善し、この供給ローラにより現像剤担持体に残ったトナーの微紛やシリカ等の外添剤が適切に除去されるようにし、現像剤担持体の表面にこれらが固着されてフィルミングされるのを防止し、良好な現像が安定して行えるようにする。【解決手段】  装置本体１内に収容されたトナーｔを現像剤担持体２から潜像が形成された像担持体Ｐに供給して現像を行う現像装置において、現像剤担持体と接触して回転する供給ローラ４０として、回転軸４２の外周に弾性材料で構成された弾性体層４３が設けられ、この弾性体層の外周面自体が処理されて半径方向外方に突出した突起４３ｂが形成されたものを用いた。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸の外周に弾性材料で構成された弾性体層が設けられた供給ローラにおいて、上記の弾性体層の外周面自体が処理されて半径方向外方に突出した突起が形成されていることを特徴とする供給ローラ。
【請求項２】
請求項１に記載した供給ローラにおいて、上記の弾性体層を構成する弾性材料が発泡弾性材料であることを特徴とする供給ローラ。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載した供給ローラにおいて、上記の突起が弾性体層の外周面に網目状に形成されていることを特徴とする供給ローラ。
【請求項４】
請求項１〜請求項３の何れか１項に記載した供給ローラにおいて、上記の突起の先端が円弧又は角張った形状に形成されていることを特徴とする供給ローラ。
【請求項５】
請求項１〜請求項４の何れか１項に記載した供給ローラにおいて、上記の弾性体層の外周面が加熱処理されて上記の角状になった突起が形成されていることを特徴とする供給ローラ。
【請求項６】
請求項１〜請求項４の何れか１項に記載した供給ローラにおいて、上記の弾性体層の外周面が溶剤により溶解されて上記の角状になった突起が形成されていることを特徴とする供給ローラ。
【請求項７】
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して回転するように請求項１〜請求項６の何れか１項に記載した供給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、潜像が形成された像担持体に現像剤担持体からトナーを供給して像担持体に形成された潜像を現像する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供給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二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一成分現像方式の現像装置が知られている。
【０００４】
そして、上記の一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、この装置本体１内に上記の現像剤担持体２と接触するようにして供給ローラ４を設け、この供給ローラ４を回転させてトナー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、上記の供給ローラ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、上記の供給ローラ４としては、一般に回転軸４ａの外周に発泡ウレタン等の弾性材料で構成された弾性体層４ｂを設けたものが用いられており、このような供給ローラ４の場合、現像剤担持体２の表面に存在するトナーｔの微紛やトナーｔに外添されたシリカ等の外添剤を充分に除去すことが困難であった。
【０００９】
このため、上記のようにして現像を繰り返して行った場合、上記の現像剤担持体２の外周面にトナーｔの微紛やシリカ等の外添剤が次第に固着されてフィルミングと呼ばれる現象が生じ、これにより現像剤担持体２の特性が低下して、像担持体Ｐと対向する現像領域に導かれるトナーｔの量が変化したり、またトナーｔが適切に帯電されなくなったりして、良好な画像が得られなくなる等の問題が生じた。
【００１０】
そして、近年においては、上記のように現像剤担持体の外周面にトナーの微紛やシリカ等の外添剤が次第に固着されてフィルミングされるのを防止するため、上記の供給ローラの表面に研磨剤を外添により付着させ、このように供給ローラの表面に付着された研磨剤によって現像剤担持体の外周面にトナー等が固着されるのを防止す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、上記のように供給ローラの表面に研磨剤を外添により付着させた場合、この研磨剤によって上記の供給ローラの表面における様々な特性が変化し、この供給ローラから現像剤担持体にトナーを適切に供給することができなくなる等の問題があった。また、上記のように供給ローラの表面に研磨剤を外添により付着させた場合、この研磨剤が供給ローラの表面から離脱されてトナーに混入し、これによりトナーが適切に帯電されなくなる等の問題もあった。
【特許文献１】特開平８−４４２０９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供給ローラを改善し、この供給ローラにより現像剤担持体に残ったトナーの微紛やシリカ等の外添剤が適切に除去されるようにし、現像剤担持体の表面にこれらが固着されてフィルミングされるのを防止し、長期にわたって安定した現像が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、回転軸の外周に弾性材料で構成された弾性体層を設けるにあたり、この弾性体層の外周面自体を処理して半径方向外方に突出した突起を形成するようにした。
【００１５】
ここで、上記の弾性体層に用いる弾性材料としては、各種の弾性材料を用いることができ、現像剤担持体よりも柔らかい材料を用いることが好ましく、特に、発泡された発泡弾性材料を用いることが好ましい。
【００１６】
また、上記のように弾性体層の外周面自体を処理して半径方向外方に突出した突起を形成するにあたっては、例えば、上記の弾性体層の外周面を加熱処理し、或いは弾性体層の外周面を溶剤により溶解させるようにすることができる。
【００１７】
また、この発明における現像装置においては、上記のような課題を解決するため、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して回転するように上記の供給ローラを設けた。
【発明の効果】
【００１８】
本発明における供給ローラのように、回転軸の外周に弾性材料で構成された弾性体層を設けるにあたり、この弾性体層の外周面自体を処理して半径方向外方に突出した突起を形成すると、この供給ローラを上記の現像装置に使用し、現像剤担持体と接触するようにして回転させた場合、この供給ローラに設けられた上記の突起により、現像剤担持体の外周面におけるトナーの微紛やトナーに外添されたシリカ等の外添剤も充分に除去されるようになる。
【００１９】
この結果、現像剤担持体の外周面にこれらが固着されてフィルミングが生じるのが防止され、この現像剤担持体によって像担持体と対向する現像領域に導かれるトナーの量が安定すると共にトナーが安定して帯電されるようになり、長期にわたって安定した良好な現像が行えるようになる。
【００２０】
また、上記のように弾性体層の外周面自体を処理して半径方向外方に突出した突起を形成するにあたり、この弾性体層の外周面自体を処理するようにしたため、供給ローラの表面に研磨剤を外添により付着させた場合のように、供給ローラの表面における様々な特性が変化したり、付着させた研磨剤が供給ローラの表面から離脱されてトナーに混入したりするということもなく、安定した現像が行えるようになる。
【００２１】
また、上記のように弾性体層の外周面自体を処理して半径方向外方に突出した突起を多数形成するにあたり、弾性体層の外周面を加熱処理させ、或いは弾性体層の外周面を溶剤により溶解させると、上記の突起の部分が熱や溶剤により硬くなり、特に、弾性体層に発泡弾性材料を用いた場合には、泡に対応する凹部の周囲に半径方向外方に突出した硬い突起が形成されるようになり、この硬い突起によって現像剤担持体の外周面からトナーの微紛やシリカ等の外添剤が確実に除去されるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
次に、本発明の実施形態に係る供給ローラ及びこの供給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、本発明に係る供給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。
【００２３】
（実施形態１）
この実施形態においては、供給ローラ４０を製造するにあたり、図２に示すように、四角柱状になった弾性体ブロック４１の中心部に回転軸４２を挿入させる一方、ニクロム線などの金属線５０を加熱させるようにした。
【００２４】
ここで、上記の弾性体ブロック４１を構成する弾性材料としては、例えば、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、ブチルゴム、エチレンプロピレンゴム、クロロプレンゴム、エピクロルヒドリンゴム、アクリルゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム、スチレンブタジエンゴム、クロロスルフォン化ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、ニトリルゴム、多硫化ゴム等の天然又は合成の各種のゴム材料を使用することができるが、前記のように発泡弾性材料を用いることが好ましく、この実施形態においては、発泡弾性材料である発泡ウレタンゴムを用いるようにした。
【００２５】
そして、上記の金属線５０を３００℃程度に加熱し、図３（Ａ），（Ｂ）に示すように、この金属線５０と接触する上記の弾性体ブロック４１の部分を加熱溶融させながら、この金属線５０により上記の弾性体ブロック４１を適当な深さまで切り込んだ後、この金属線５０を上記の回転軸４２を中心にして円形状に移動させて、上記の弾性体ブロック４１を円柱状に切断し、図４に示すように、回転軸４２の外周に上記の弾性材料で構成された円柱状の弾性体層４３が設けられた供給ローラ４０を得た。
【００２６】
ここで、このようにして得た供給ローラ４０においては、上記の円柱状の弾性体層４３の外周面が上記の加熱された金属線５０によって加熱溶融され、図５（Ａ）〜（Ｄ）に示すように、上記の発泡ウレタンゴムの泡による凹部４３ａの周囲に半径方向外方に突出した硬い突起４３ｂが形成されるようになった。
【００２７】
すなわち、上記の硬い突起４３ｂは、加熱溶融により発泡ウレタンゴムにおける泡の周面４３ｃが泡相互間の隔壁４３ｄ部分よりも先に溶融して凹み、泡相互間の隔壁４３ｄ部分が突出することによって形成される。そして、このように形成された硬い突起４３ｂは、供給ローラ４０の半径方向外方に突出されると共に網目状に形成されるようになり、またこの突起４３ｂの先端部は、同図（Ｃ）に示すように先が尖った状態、又は同図（Ｄ）に示すように先が丸くなった状態になる。
【００２８】
なお、この実施形態においては、回転軸４２を中心にして金属線５０を円形状に移動させて、弾性体ブロック４１を円柱状に切断させるようにしたが、上記のように金属線５０により上記の弾性体ブロック４１を適当な深さまで切り込んだ後、この金属線５０を固定させた状態で、上記の回転軸４２を中心にして弾性体ブロック４１を回転させて、この弾性体ブロック４１を円柱状に切断させることも可能である。
【００２９】
また、図６に示すように、回転軸４２を中心にして上記の弾性体ブロック４１を回転させながら、加熱されたカッタ５１により上記の弾性体ブロック４１を切削して円柱状になった弾性体層４３を形成することも可能である。
【００３０】
さらに、通常の切削加工等により回転軸４２の外周に円柱状になった弾性体層４３を形成した後、図７に示すように、この弾性体層４３の外周面を加熱部材５２に接触させるようにして供給ローラ４０を回転させ、この弾性体層４３の外周面を加熱処理することも可能である。
【００３１】
ここで、上記の金属線５０やカッタ５１や加熱部材５２を加熱させる温度は、上記の弾性材料の種類によって異なるが、上記の発泡ウレタンゴムからなる弾性体層４３の場合には、一般に８０〜８００℃の範囲になるようにする。
【００３２】
（実施形態２）
この実施形態においては、供給ローラ４０を製造するにあたり、前記の実施形態１の場合と同様に、四角柱状になった弾性体ブロック４１の中心部に回転軸４２を挿入させた後、通常の切削加工等により回転軸４２の外周に円柱状になった弾性体層４３を形成した。
【００３３】
その後、図８に示すように、この供給ローラ４０を溶剤５３中に浸漬させた状態で、この供給ローラ４０を回転させて、上記の弾性体層４３の外周面を上記の溶剤５３により溶解させるようにし、その後、この供給ローラ４０を溶剤５３中から取り出して乾燥させた。
【００３４】
そして、このように弾性体層４３の外周面を溶剤５３により溶解させた場合、上記の実施形態１の場合と同様に、上記の弾性体層４３の外周面において、前記の図５（Ａ）〜（Ｄ）に示すように、上記の発泡ウレタンゴムの泡による凹部４３ａの周囲に半径方向外方に突出した硬い突起４３ｂが形成されるようになった。
【００３５】
このように、弾性体層４３の外周面を溶剤５３により溶解させた場合においても、上記の実施形態１の場合と同様に、発泡ウレタンゴムにおける泡の周面４３ｃが泡相互間の隔壁４３ｄ部分よりも先に溶解して凹み、泡相互間の隔壁４３ｄ部分が突出することによって形成される。そして、このように形成された硬い突起４３ｂは、供給ローラ４０の半径方向外方に突出されると共に網目状に形成されるようになり、またこの突起４３ｂの先端部は、同図（Ｃ）に示すように先が尖った状態、又は同図（Ｄ）に示すように先が丸くなった状態になる。
【００３６】
ここで、上記の溶剤５３の種類は、弾性体層４３を構成する材料によって異なるが、一般に、塩酸，硝酸，硫酸などの無機酸、水酸化ナトリウム，水酸化カリウムなどの無機アルカリ、ベンゼン，トルエン，スチレン，ピリジン，クロロベンゼン，石油エーテル，テトラヒドロフラン，ヘキサン，オクタン，アセタール，アルコール類，アセトン，酢酸，酢酸エステル，アセトニトリル，ジクロルメタン，臭化メチル，テトラクロロエチレンなどの有機系溶剤、二硫化炭素などを用いることができ、液体、水溶液、気体のいずれの形態でもよい。また、オゾン、水蒸気、塩素、臭素などの気体を用いることも可能である。弾性体層４３として発泡ポリウレタンを用いた場合には、溶剤５３としてトルエンを用いることができる。
【００３７】
次に、この実施形態における現像装置においては、図９に示すように、図１に示した従来の現像装置における供給ローラ４に代えて、前記の実施形態１又は実施形態２において作製した供給ローラ４０を用いるようにした。
【００３８】
ここで、この実施形態における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内に上記の供給ローラ４０を現像剤担持体２と接触するように設け、この供給ローラ４０を回転させて、トナーｔを現像剤担持体２に供給するようにしている。
【００３９】
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。
【００４０】
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、上記の供給ローラ４０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。
【００４１】
ここで、上記の実施形態１，２に示した供給ローラ４０においては、前記のように弾性体層４３の外周面において凹部４３ａの周囲に半径方向外方に突出した硬い突起４３ｂが形成されているため、この硬い突起４３ｂによって現像剤担持体２の外周面に付着しているトナーｔの微紛やトナーｔに外添されたシリカ等の外添剤も充分に除去されるようになり、現像剤担持体２の外周面にこれらが固着されてフィルミングされるのが防止され、上記の現像剤担持体２によって像担持体Ｐと対向する現像領域に導かれるトナーｔの量が安定すると共にトナーｔが安定して帯電されるようになり、長期にわたって安定した現像が行えるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】従来の現像装置の概略説明図である。
【図２】本発明の実施形態１に係る供給ローラを製造する前の状態を示した概略斜視図である。
【図３】上記の実施形態１に係る供給ローラを製造する工程を示した概略説明図である。
【図４】上記の実施形態１に係る供給ローラの概略斜視図である。
【図５】上記の実施形態１に係る供給ローラにおいて、弾性体層の外周面の一部を示した拡大断面図，拡大平面図及び弾性体層の外周面に形成された突起の先端部の形状を示した拡大断面図である。
【図６】上記の実施形態１に係る供給ローラを製造する第２の方法を示した概略説明図である。
【図７】上記の実施形態１に係る供給ローラを製造する第３の方法を示した概略説明図である。
【図８】本発明の実施形態２に係る供給ローラを製造する方法を示した概略説明図である。
【図９】本発明の実施形態に係る現像装置の概略説明図である。
【符号の説明】
【００４３】
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
４０  供給ローラ
４１  弾性体ブロック
４２  回転軸
４３  弾性体層
４３ａ  凹部
４３ｂ  突起
４３ｃ  泡の周面
４３ｄ  泡相互間の隔壁
５０  金属線
５１  カッタ
５２  加熱部材
５３  溶剤
Ｐ  像担持体
ｔ  トナー
【図１】
2007071906.tif 000003
【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】
2007071906.tif 000008
【図７】
2007071906.tif 000009
【図８】
2007071906.tif 000010
【図９】
2007071906.tif 000011