(57)【要約】【課題】  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、さらにトナーが適切に循環されて、良好な現像が安定して行えるようにする。【解決手段】  軸芯41の外周にスパイラル状の送り羽根42a〜42cが設けられた回転軸41の外周に弾性体層42が形成された弾性体ローラ40A,40Bを用い、この弾性体ローラを現像装置の装置本体１内において現像剤担持体２と対向するように設けた。【選択図】  図３
2007041227.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転軸の外周に弾性体層が形成された弾性体ローラにおいて、上記の回転軸として、軸芯の外周にスパイラル状の送り羽根が設けられたものを用いたことを特徴とする弾性体ローラ。
【請求項２】
請求項１に記載の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ことを特徴とする弾性体ローラ。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の弾性体ローラにおいて、上記の回転軸における送り羽根のねじれ方向が一方向になっていることを特徴とする弾性体ローラ。
【請求項４】
請求項１又は請求項２に記載の弾性体ローラにおいて、上記の回転軸の軸方向中央の両側において上記の送り羽根のねじれ方向が逆方向になっていることを特徴とする弾性体ローラ。
【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対向するようにして請求項１〜請求項４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。
【請求項６】
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対向するようにして請求項３に記載した弾性体ローラを設けると共に、この弾性体ローラと対向するようにして、この弾性体ローラにおける上記の送り羽根による送り方向と逆方向にトナーを搬送させる搬送部材を設けたことを特徴とする現像装置。
【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対向するようにして請求項４に記載した弾性体ローラを設けると共に、この弾性体ローラと対向するようにして、この弾性体ローラにおける軸方向中央の両側におけるそれぞれの送り羽根による送り方向と逆方向にトナーを搬送させる搬送部材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、現像に使用されずに現像剤担持体２に残ったトナーｔをシール材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。
【００１２】
また、上記のような各弾性体ローラを用いた場合、トナーがその軸方向に送られて循環するということがなく、劣化したトナーが滞留して蓄積したり、形成される画像に端部カスレが発生するという問題もあった。
【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】
【００１３】
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。
【００１４】
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、さらにトナーが適切に循環されて、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】
【００１５】
本発明における弾性体ローラにおいては、上記のような課題を解決するため、回転軸の外周に弾性体層が形成された弾性体ローラにおいて、上記の回転軸として、軸芯の外周にスパイラル状の送り羽根が設けられたものを用いた。
【００１６】
ここで、上記の弾性体ローラにおいては、上記の弾性体層の外周形状を円形状にすることが好ましい。
【００１７】
また、本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対向するようにして上記の弾性体ローラを設けた。
【発明の効果】
【００１８】
本発明における弾性体ローラのように、軸芯の外周にスパイラル状の送り羽根が設けられた回転軸の外周に弾性体層を設けると、送り羽根が存在する部分では弾性体層の厚みが薄くなって弾性体層の圧縮変形量が小さくなる一方、送り羽根が存在しない部分では弾性体層の厚みが厚くなって弾性体層の圧縮変形量が大きくなり、圧縮変形量が小さい弾性体層の部分においては、弾性体層が現像剤担持体に強く押し付けられて、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一方、圧縮変形量が大きい弾性体層の部分においては、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てトナーが劣化するのが抑制される。
【００１９】
また、本発明における弾性体ローラのように、軸芯の外周にスパイラル状の送り羽根が設けられた回転軸を用いると、送り羽根の作用によってトナーがこの弾性体ローラの軸方向に送られるようになる。
【００２０】
また、本発明における弾性体ローラにおいて、上記の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もない。
【００２１】
また、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と対向するようにして上記の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量が大きい弾性体層の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、圧縮変形量が小さい弾性体層の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、また上記のように回転軸に設けた送り羽根の作用によってトナーが弾性体ローラの軸方向に送られて装置本体内で循環されるようになり、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】
【００２２】
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。
【００２３】
（実施形態１）
この実施形態の弾性体ローラ４０Ａにおいては、図２（Ａ）に示すように、軸芯４１ａの外周にねじれ方向が一方向になったスパイラル状の送り羽根４１ｂが設けられた回転軸４１を用い、同図（Ｂ）に示すように、外周形状が円形状になった弾性体層４２を上記の回転軸４１の外周に設けている。
【００２４】
ここで、この弾性体ローラ４０Ａにおいては、回転軸４１の送り羽根４１ｂが存在する部分では弾性体層４２の厚みが薄くなって、弾性体層４２の圧縮変形量が小さくなる一方、送り羽根４１ｂが存在しない部分では弾性体層４２の厚みが厚くなって、弾性体層４２の圧縮変形量が大きくなり、圧縮変形量が小さくなった弾性体層４２の部分が上記のスパイラル状の送り羽根４１ｂに対応して形成されるようになる。
【００２５】
そして、上記の弾性体ローラ４０Ａを現像装置に使用するにあたっては、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、この弾性体ローラ４０Ａを現像剤担持体２と対向するように設けると共に、この弾性体ローラ４０Ａと対向するようにして、この弾性体ローラ４０Ａにおけるスパイラル状の送り羽根４１ｂによる送り方向と逆方向にトナーｔを搬送させる搬送部材５０Ａを設けている。
【００２６】
ここで、この搬送部材５０Ａとしては、図４に示すように、軸芯５１の外周に、ねじれ方向が上記の弾性体ローラ４０Ａにおける送り羽根４１ｂと逆方向になったスパイラル状の送り羽根５２を設けたものを用いるようにしている。
【００２７】
そして、上記の現像装置においては、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及び搬送部材５０Ａ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。
【００２８】
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。
【００２９】
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、現像に使用されずに現像剤担持体２に残ったトナーｔをシール材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。
【００３０】
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の送り羽根４１ｂに対応して圧縮変形量が小さくなった弾性体層４２の部分が現像剤担持体２に強く押し付けられ、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て、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、回転軸４１の送り羽根４１ｂが存在しない圧縮変形量が大きい弾性体層４２の部分においては、この弾性体層４２が大きく変形して、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。
【００３１】
また、上記のように現像剤担持体２から離脱されたトナーｔは、弾性体ローラ４０Ａの周辺のトナーｔと一緒になって、上記の弾性体層４２を介した送り羽根４１ｂの作用により弾性体ローラ４０Ａに沿って一定の方向に搬送されると共に、このように搬送されたトナーｔは上記の搬送部材５０Ａによって逆方向に搬送されて、装置本体１内において循環されるようになる。
【００３２】
さらに、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がなくなる。
【００３３】
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、さらに現像剤担持体２から離脱された現像後のトナーｔが他のトナーｔと一緒になって装置本体１内において循環され、トナーｔが劣化して滞留したり、形成される画像に端部カスレが発生したりするのが抑制され、良好な現像が安定して行えるようになる。
【００３４】
なお、この実施形態においては、搬送部材５０Ａによって弾性体ローラ４０Ａにおけるスパイラル状の送り羽根４による送り方向と逆方向にトナーｔを搬送させるにあたり、この搬送部材５０Ａにおける送り羽根５２のねじれ方向を弾性体ローラ４０Ａにおける送り羽根４のねじれ方向と逆方向にして、この搬送部材５０Ａを弾性体ローラ４０Ａと同方向に回転させるようにしたが、この搬送部材５０Ａにおける送り羽根５２のねじれ方向を弾性体ローラ４０Ａにおける送り羽根４のねじれ方向と同方向にして、この搬送部材５０Ａを弾性体ローラ４０Ａと逆方向に回転させることも可能である。
【００３５】
（実施形態２）
この実施形態の弾性体ローラ４０Ｂにおいては、図５（Ａ）に示すように、軸芯４１ａの外周に、回転軸４１の軸方向中央の両側においてねじれ方向が逆方向になった一対のスパイラル状の送り羽根４１ｃ，４１ｄを設けたものを用い、同図（Ｂ）に示すように、この回転軸４１の外周に、外周形状が円形状になった弾性体層４２を設けている。
【００３６】
ここで、この弾性体ローラ４０Ｂにおいても、回転軸４１の各送り羽根４１ｃ，４１ｄが存在する部分では弾性体層４２の厚みが薄くなって、弾性体層４２の圧縮変形量が小さくなる一方、送り羽根４１ｃ，４１ｄが存在しない部分では弾性体層４２の厚みが厚くなって、弾性体層４２の圧縮変形量が大きくなり、圧縮変形量が小さくなった弾性体層４２の部分が上記の各スパイラル状の送り羽根４１ｃ，４１ｄに対応して形成されるようになる。
【００３７】
そして、上記の弾性体ローラ４０Ｂを現像装置に使用するにあたっては、図６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、この弾性体ローラ４０Ｂを現像剤担持体２と対向するように設けると共に、この弾性体ローラ４０Ｂと対向するようにして、この弾性体ローラ４０Ｂにおけるそれぞれの送り羽根４１ｃ，４１ｄによる送り方向と逆方向にトナーｔを搬送させる搬送部材５０Ｂを設けている。
【００３８】
ここで、この搬送部材５０Ｂとしては、図７に示すように、その軸芯５１の外周に、その軸方向中央の両側でねじれ方向がそれぞれ上記の弾性体ローラ４０Ｂにおける各送り羽根４１ｃ，４１ｄと逆方向になった一対のスパイラル状の送り羽根５２ａ，５２ｂを設けたものを用いるようにしている。
【００３９】
そして、この現像装置においても、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４０Ｂ及び搬送部材５０Ｂを上記の現像剤担持体２と同方向に回転させて、弾性体ローラ４０Ｂからトナーｔを現像剤担持体２に供給し、上記の実施形態１の場合と同様にして像担持体Ｐに形成された静電潜像を現像し、また現像に使用されずに現像剤担持体２に残ったトナーｔをシール材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４０Ｂ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。
【００４０】
ここで、上記の弾性体ローラ４０Ｂ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も、上記の回転軸４１の各送り羽根４１ｃ，４１ｄに対応して圧縮変形量が小さくなった弾性体層４２の部分が現像剤担持体２に強く押し付けられ、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て、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、回転軸４１の送り羽根４１ｃ，４１ｄが存在しない圧縮変形量が大きい弾性体層４２の部分においては、この弾性体層４２が大きく変形して、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。
【００４１】
また、上記のように現像剤担持体２から離脱されたトナーｔは、弾性体ローラ４０Ｂの周辺のトナーｔと一緒になって、上記の弾性体層４２を介した各送り羽根４１ｃ，４１ｄの作用によって弾性体ローラ４０Ｂの軸方向両端部から中央部に搬送されると共に、このように搬送されたトナーｔは上記の搬送部材５０Ｂによって弾性体ローラ４０Ｂとは逆に、その軸方向中央部から両端部に搬送されて、装置本体１内において循環されるようになる。この結果、弾性体ローラ４０Ｂの軸方向両端部においてトナーｔが滞留するのが防止されるようになる。
【００４２】
また、上記の弾性体ローラ４０Ｂにおいても、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がなくなる。
【００４３】
この結果、この実施形態における現像装置においても、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４０Ｂ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、さらに現像剤担持体２から離脱された現像後のトナーｔが他のトナーｔと一緒になって装置本体１内において循環され、トナーｔが劣化して滞留したり、形成される画像に端部カスレが発生したりするのが抑制され、良好な現像が安定して行えるようになる。
【００４４】
なお、この実施形態においては、搬送部材５０Ｂにおける各送り羽根５２ａ，５２ｂのねじれ方向を、上記の弾性体ローラ４０Ｂにおける各送り羽根４１ｃ，４１ｄのねじれ方向と逆方向し、この搬送部材５０Ｂを弾性体ローラ４０Ｂと同方向に回転させて、弾性体ローラ４０Ｂにおける各送り羽根４１ｃ，４１ｄの送り方向と逆方向にトナーｔを搬送させるようにしたが、搬送部材５０Ｂにおける各送り羽根５２ａ，５２ｂのねじれ方向を、上記の弾性体ローラ４０Ｂにおける各送り羽根４１ｃ，４１ｄのねじれ方向と同方向にし、この搬送部材５０Ｂを弾性体ローラ４０Ｂと逆方向に回転させて、弾性体ローラ４０Ｂにおける各送り羽根４１ｃ，４１ｄの送り方向と逆方向にトナーｔを搬送させることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【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において、弾性体ローラに使用する回転軸の概略平面図及びこの回転軸を用いた弾性体ローラの断面説明図である。
【図３】上記の実施形態１において、上記の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】上記の実施形態１において、上記の現像装置に弾性体ローラと対向するように設ける搬送部材の概略平面図である。
【図５】本発明の実施形態２において、弾性体ローラに使用する回転軸の概略平面図及びこの回転軸を用いた弾性体ローラの断面説明図である。
【図６】上記の実施形態２において、上記の弾性体ローラを用いた現像装置の概略説明図である。
【図７】上記の実施形態２において、上記の現像装置に弾性体ローラと対向するように設ける搬送部材の概略平面図である。
【符号の説明】
【００４６】
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，４０Ｂ  弾性体ローラ
４１  回転軸
４１ａ  軸芯
４１ｂ，４１ｃ，４１ｄ  送り羽根
４２  弾性体層
５０Ａ，５０Ｂ  搬送部材
５１  軸芯
５２，５２ａ，５２ｂ  送り羽根
Ｐ  像担持体
ｔ  トナー
【図１】
2007041227.tif 000003
【図２】
2007041227.tif 000004
【図３】
2007041227.tif 000005
【図４】
2007041227.tif 000006
【図５】
2007041227.tif 000007
【図６】
2007041227.tif 000008
【図７】
2007041227.tif 000009