(57)【要約】【課題】用紙の汚れを低減させる。【解決手段】、感光層を有する回転可能な静電潜像担持体と、前記静電潜像担持体に形成された静電潜像に現像剤を現像して画像を得る回転可能な現像剤担持体と、前記現像剤担持体に接触し、現像剤を供給する回転可能な現像剤供給体と、前記現像剤担持体および前記現像剤供給体の同一端部側に配置され、前記現像剤担持体の回転方向と前記現像剤供給体の回転方向とを同一回転方向として回転させる駆動伝達手段とを有し、前記現像剤供給体を、前記駆動伝達手段側の外径が反駆動伝達手段側の外径より小さく形成した。【選択図】        図１
2013250347.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
感光層を有する回転可能な静電潜像担持体と、
前記静電潜像担持体に形成された静電潜像に現像剤を現像して画像を得る回転可能な現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に接触し、現像剤を供給する回転可能な現像剤供給体と、
前記現像剤担持体および前記現像剤供給体の同一端部側に配置され、前記現像剤担持体の回転方向と前記現像剤供給体の回転方向とを同一回転方向として回転させる駆動伝達手段とを有し、
前記現像剤供給体は、前記駆動伝達手段側の外径が反駆動伝達手段側の外径より小さく形成されていることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
請求項１に記載された現像装置において、
前記駆動伝達手段は、
前記現像剤担持体の一端部に設けられた第１の歯車と、
前記現像剤供給体の一端部に設けられた第２の歯車と、
前記第１の歯車と前記第２の歯車との間に、前記第１の歯車および前記第２の歯車と噛合し、前記第１の歯車から前記第２の歯車へ駆動を伝達する第３の歯車とを有することを特徴とする現像装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載された現像装置において、
前記現像剤供給体は、表面層が導電性発砲層で形成されていることを特徴とする現像装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載された現像装置において、
前記現像剤供給体と前記現像剤担持体との接圧を、０．１０ｋｇｆ／ｃｍ2未満とし、
前記現像剤供給体の回転軸方向の全長を２２０．０ｍｍとし、前記現像剤供給体の反駆動伝達手段側の端部から駆動伝達手段側の端部に向けて、５．０ｍｍの位置の外径をφＤ１、１１０．０ｍｍの位置の外径をφＤ２、２１５．０ｍｍの位置の外径をφＤ３とすると、
前記現像剤供給体は、
φＤ１＞φＤ２＞φＤ３の条件を満たし、
φＤ１とφＤ２との差が０．１ｍｍ〜０．２ｍｍ、φＤ２とφＤ３との差が０．１ｍｍ〜０．２ｍｍであることを特徴とする現像装置。
【請求項５】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載された現像装置において、
前記現像剤供給体と前記現像剤担持体との接圧を、０．１０ｋｇｆ／ｃｍ2以上、０．１５ｋｇｆ／ｃｍ2以下とし、
前記現像剤供給体の回転軸方向の全長を２２０．０ｍｍとし、前記現像剤供給体の反駆動伝達手段側の端部から駆動伝達手段側の端部に向けて、５．０ｍｍの位置の外径をφＤ１、１１０．０ｍｍの位置の外径をφＤ２、２１５．０ｍｍの位置の外径をφＤ３とすると、
前記現像剤供給体は、
φＤ１≒φＤ２＞φＤ３の条件を満たし、
φＤ１とφＤ２との差が±０．０５ｍｍ、φＤ２とφＤ３との差が０．４ｍｍ〜０．６ｍｍであることを特徴とする現像装置。
【請求項６】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載された現像装置において、
前記現像剤供給体と前記現像剤担持体との接圧を、０．１５ｋｇｆ／ｃｍ2以上、０．２０ｋｇｆ／ｃｍ2以下とし、
前記現像剤供給体の回転軸方向の全長を２２０．０ｍｍとし、前記現像剤供給体の反駆動伝達手段側の端部から駆動伝達手段側の端部に向けて、５．０ｍｍの位置の外径をφＤ１、１１０．０ｍｍの位置の外径をφＤ２、２１５．０ｍｍの位置の外径をφＤ３とすると、
前記現像剤供給体は、
φＤ２＞φＤ１＞φＤ３の条件を満たし、
φＤ２とφＤ１との差が０．１ｍｍ〜０．３ｍｍ、φＤ２とφＤ３との差が０．４ｍｍ〜０．６ｍｍであることを特徴とする現像装置。
【請求項７】
感光層を有する回転可能な静電潜像担持体と、
前記静電潜像担持体に形成された静電潜像に現像剤を現像して画像を得る回転可能な現像剤担持体と、
前記現像剤担持体に接触し、現像剤を供給する回転可能な現像剤供給体と、
前記現像剤担持体および前記現像剤供給体の同一端部側に配置され、前記現像剤担持体の回転方向と前記現像剤供給体の回転方向とを同一回転方向として回転させる駆動伝達手段とを有し、
前記現像剤供給体の前記駆動伝達手段側の外径が反駆動伝達手段側の外径より小さく形成されている現像装置を備え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、画像を形成する現像装置および画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の画像形成装置としての電子写真プリンタは、像担持体としての感光ドラムを帯電部材としての帯電ローラで帯電し、露光部で静電潜像を感光ドラムに書き込み、現像剤担持体としての現像ローラと、その現像ローラに現像剤としてのトナーを供給する現像剤供給部材としての供給ローラと、現像ローラ上にトナーの薄膜を形成する層形成部材としての規制ブレードとを有する現像装置で感光ドラムの静電潜像上にトナー像を形成し、そのトナー像を転写部材としての転写ローラで用紙上に転写する。トナー像が用紙上に転写された後、感光ドラム上に残ったトナーは、ゴム板からなるクリーニングブレードで回収される。また、トナー像が転写された用紙は、定着装置によりトナーが定着されて装置外へ排出される。さらに、従来の画像形成装置は、ブラック、シアン、マゼンタ、イエローの４色のトナーを用いた現像装置を並べて配置し、カラー画像を形成するようにしている。
【０００３】
このように構成された画像形成装置において、用紙に発生する汚れを防止するため、感光ドラム上の非露光領域または感光ドラム上の非露光領域に対応する転写部材上に付着するトナーの検出結果に基づいて供給ローラに印加するトナー供給電圧を制御するようにしているものがある（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−０９３７７５号公報（段落「００１４」〜段落「００１７」、段落「００５４」〜段落「００５７」、図１、図１７）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の技術においては、供給ローラに印加するトナー供給電圧を制御して供給ローラへのトナー供給量を制御するようにしても、供給ローラの外周部（ゴム部）の磨耗によりトナー供給量が過多となり、用紙に汚れを発生させてしまうという問題がある。
本発明は、このような問題を解決することを課題とし、用紙の汚れを低減させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そのため、本発明は、感光層を有する回転可能な静電潜像担持体と、前記静電潜像担持体に形成された静電潜像に現像剤を現像して画像を得る回転可能な現像剤担持体と、前記現像剤担持体に接触し、現像剤を供給する回転可能な現像剤供給体と、前記現像剤担持体および前記現像剤供給体の同一端部側に配置され、前記現像剤担持体の回転方向と前記現像剤供給体の回転方向とを同一回転方向として回転させる駆動伝達手段とを有し、前記現像剤供給体は、前記駆動伝達手段側の外径が反駆動伝達手段側の外径より小さく形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
このようにした本発明は、用紙の汚れを低減させることができるという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】第１の実施例における供給ローラの構成を示す説明図
【図２】第１の実施例における画像形成装置の構成を示す概略側面図
【図３】第１の実施例における画像形成ユニットの斜視図
【図４】第１の実施例における駆動ギアの配列を示す説明図
【図５】第１の実施例における現像ローラと供給ローラとの間の押込み量と圧力を示すグラフ
【図６】第１の実施例における供給ローラの説明図
【図７】第１の実施例における実験結果の説明図
【図８】第２の実施例における供給ローラの説明図
【図９】第２の実施例における実験結果の説明図
【図１０】第３の実施例における供給ローラの説明図
【図１１】第３の実施例における実験結果の説明図
【図１２】各実施例における印刷パターンの説明図
【図１３】供給ローラの磨耗の説明図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して本発明による現像装置および画像形成装置の実施例を説明する。
【実施例１】
【００１０】
図２は第１の実施例における画像形成装置の構成を示す概略側面図である。
図２において、画像形成装置としてのプリンタ１は、ブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色の現像剤としてのトナー３０（３０Ｋ、３０Ｃ、３０Ｍ、３０Ｙ）に対応した現像装置２（２Ｋ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ）と、各トナー３０Ｋ、３０Ｃ、３０Ｍ、３０Ｙを収容する現像剤収容体としてのトナーカートリッジ３（３Ｋ、３Ｃ、３Ｍ、３Ｙ）と、後述する静電潜像担持体としての感光ドラム２１（２１Ｋ、２１Ｃ、２１Ｍ、２１Ｙ）に現像されたトナー像を転写媒体としての用紙Ｐに転写する転写ユニット４と、感光ドラム２１の表面に光を照射して静電潜像を形成される露光ユニット５（５Ｋ、５Ｃ、５Ｍ、５Ｙ）と、用紙Ｐを収容するとともに図中矢印Ｘが示す方向に用紙Ｐを給紙する給紙カセット６と、転写ユニット４により用紙Ｐに転写されたトナー像を定着させる定着ユニット７と、プリンタ１のロワーフレームに対して略Ｓ字状に形成された用紙搬送経路８とを備えている。
【００１１】
現像装置２Ｋ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｙは、用紙Ｐの給紙側から排出側にかけての用紙搬送経路８に沿って、図中矢印Ｙが示す用紙搬送方向における上流側から下流側に順次配設されている。また、現像装置２Ｋ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｙは、画像形成ユニット２０として一体に構成されており、プリンタ１に対して着脱自在に配設されている。
現像装置２Ｋ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｙは、現像するトナー３０Ｋ、３０Ｃ、３０Ｍ、３０Ｙの色のみが異なり、他の構成は同一である。したがって、以下に、ブラックのトナー３０Ｋを現像する現像装置２Ｋの構成について説明し、その他の現像装置２Ｃ、２Ｍ、２Ｙの構成についての説明は省略する。
【００１２】
現像装置２Ｋは、感光層を有する回転可能な静電潜像担持体としての感光ドラム２１Ｋと、感光ドラム２１Ｋの表面を均一に帯電させる帯電部材としての帯電ローラ２２Ｋと、感光ドラム２１Ｋに形成された静電潜像にトナー３０Ｋを現像して画像を得る回転可能な現像ローラ２３Ｋと、現像ローラ２３Ｋに供給されたトナー３０Ｋの層厚を規制するトナー層規制部材としての現像ブレード２４Ｋと、現像ローラ２３Ｋに接触し、現像ローラ２３Ｋにトナー３０Ｋを供給する回転可能な現像剤供給体としての供給ローラ２５Ｋと、用紙Ｐに転写されなかった感光ドラム２１Ｋ上に残留する残留トナー３０Ｋを除去する清掃手段であってトナー除去部材としてのクリーニングブレード２６Ｋと、クリーニングブレード２６Ｋにより除去された残留トナーＫを廃棄トナー３０Ｋとして搬送する搬送手段としての第１の搬送手段２７Ｋとを備えている。
【００１３】
感光ドラム２１Ｋは、導電性支持体と光電導層とによって構成され、導電性支持体としてのアルミニウム等の金属パイプに、ブロッキング層、光導電層としての電荷発生層および電荷輸送層を順次積層した構成の有機系感光体である。
帯電ローラ２２Ｋは、金属シャフトとエピクロヒドリンゴム等の半導電性ゴム層とによって構成されている。また、帯電ローラ２２Ｋの外周面は、感光ドラム２１Ｋの外周面と所定の押圧力によって当接しており、感光ドラム２１Ｋの回転により従動回転する。
【００１４】
現像ローラ２３Ｋは、金属シャフトと半導電性ウレタンゴム層とによって構成されている。また、現像ローラ２３Ｋの外周面は、感光ドラム２１Ｋの外周面と所定の押圧力によって当接しており、感光ドラム２１Ｋの回転と連れ回る方向に所定の周速比を保持して回転する。
現像ブレード２４Ｋは、例えば厚さ０．０８ｍｍで現像ローラ２３Ｋの長手方向の長さと略同じ長さを有し、トナー３０の層厚を規制する金属薄板部材である。この現像ブレード２４Ｋは、長手方向に延びる一端が図示しないフレームに固定され、他端はその先端部から僅かに内側の面が現像ローラ２３Ｋと当接するように配置されている。
【００１５】
供給ローラ２５Ｋは、金属製シャフトと半導電性発泡シリコーンスポンジ層とによって構成されている。また、供給ローラ２５Ｋの外周面は、現像ローラ２３Ｋの外周面と所定の押圧力によって当接しており、現像ローラ２３Ｋの回転に対抗する方向に所定の周速比を保持して回転する。
クリーニングブレード２６Ｋは、感光ドラム２１Ｋの長手方向の長さと略同じ長さを有し、長手方向に延びる一端が図示しないフレームに固定され、他端が感光ドラム２１Ｋの外周面と所定の押圧力によって当接するように配置されたウレタンゴム部材である。
【００１６】
第１の搬送手段２７Ｋは、クリーニングブレード２６Ｋにより除去された残留トナー３０Ｋおよび付着物を廃棄トナー３０Ｋとして、図中の感光ドラム２１Ｋの回転軸方向における手前側に向けて搬送する。
第２の搬送手段２８は、各現像装置２Ｋ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｙが備える第１の搬送手段２７Ｋ、２７Ｃ、２７Ｍ、２７Ｙから搬送された廃棄トナー３０Ｋ、３０Ｃ、３０Ｍ、３０Ｙを一括して図中矢印Ｚが示す方向に搬送する。
【００１７】
トナーカートリッジ３Ｋ、３Ｃ、３Ｍ、３Ｙは、未使用のブラック（Ｋ）、シアン（Ｃ）、マゼンタ（Ｍ）、イエロー（Ｙ）の各色のトナー３０Ｋ、３０Ｃ、３０Ｍ、３０Ｙを収容する中空構造の供給トナー収容部３１Ｋ、３１Ｃ、３１Ｍ、３１Ｙをそれぞれ備える。これらのトナーカートリッジ３Ｋ、３Ｃ、３Ｍ、３Ｙにおいて、用紙搬送経路８の用紙搬送方向における最上流に配置されたブラック（Ｋ）のトナーカートリッジ３Ｋにのみ、供給トナー収容部３１Ｋに付設された廃棄トナー収容部３２を備えている。
廃棄トナー収容部３２は、供給トナー収容部３１Ｋと隣接して独立した空間を有し、第２の搬送手段２８によって搬送された廃棄トナー３０Ｋ、３０Ｃ、３０Ｍ、３０Ｙを収容する。
【００１８】
なお、上述した画像形成ユニット２０およびトナーカートリッジ３Ｋ、３Ｃ、３Ｍ、３Ｙは、いずれもプリンタ１における交換ユニットであり、プリンタ１に対して着脱可能に構成されている。したがって、収容するトナー３０Ｋ、３０Ｃ、３０Ｍ、３０Ｙが消費された場合や構成部品が劣化した場合等に、画像形成ユニット２０およびトナーカートリッジ３Ｋ、３Ｃ、３Ｍ、３Ｙを交換することが可能になっている。
【００１９】
転写ユニット４は、用紙Ｐを静電吸着して搬送する転写ベルト９と、図示しない駆動部により回転されて転写ベルト９を駆動する図示しないドライブローラと、ドライブローラと対を成して転写ベルト９を張架する図示しないテンションローラと、感光ドラム２１Ｋ、２１Ｃ、２１Ｍ、２１Ｙに対向し、転写ベルト９を介して当接するように配設され、感光ドラム２１Ｋ、２１Ｃ、２１Ｍ、２１Ｙに形成されたトナー像を用紙Ｐに転写するように電圧を印加する転写ローラ４Ｋ、４Ｃ、４Ｍ、４Ｙとを備えている。
露光ユニット５Ｋ、５Ｃ、５Ｍ、５Ｙは、例えばＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）等の発光素子とレンズアレイとを備えたＬＥＤヘッドである。
【００２０】
給紙カセット６は、内部に用紙Ｐを積層した状態で収容し、プリンタ１の下部に着脱自在に装着されている。給紙カセット６の上部には、用紙Ｐを１枚ずつ捌いて繰り出すホッピングローラ等を備えた図示しない用紙搬送部が配設されている。
定着ユニット７は、用紙搬送経路８の用紙搬送方向における画像形成ユニット２０の下流側に配設され、加熱ローラ７ａと、加圧ローラ７ｂと、図示しないサーミスタおよび加熱ヒータとを備えている。
【００２１】
加熱ローラ７ａは、例えばアルミニウム等からなる中空円筒状の芯金にシリコーンゴムの耐熱弾性層を被覆し、その上にＰＦＡ（テトラフルオロエチレン−バーフルオロルアルキルビニルエーテル共重合体）チューブを被覆することにより形成されている。この加熱ローラ７ａの芯金内には、例えばハロゲンランプ等の加熱ヒータが設けられている。
加圧ローラ７ｂは、例えばアルミニウム等からなる芯金にシリコーンゴムの耐熱弾性層を被覆し、その上にＰＦＡチューブを被覆した構成であり、加熱ローラ７ａとの間に圧接部（当接部）が形成されるように配設されている。
サーミスタは、加熱ローラ７ａの表面温度検出手段であり、加熱ローラ７ａの近傍に非接触で配設されている。
【００２２】
図３は第１の実施例における画像形成ユニットの斜視図である。
図３において、画像形成ユニット２０は、各色の現像装置２Ｋ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｙが等間隔で配列され、それらの媒体搬送方向（図中矢印Ｘが示す方向）における両側部を剛性の高い第１のサイドフレーム４２と第２のサイドフレーム４３とにより、また媒体搬送方向における両端部をフロントフレーム４４とバックフレーム４５とにより固定され、一体化されている。
【００２３】
感光ドラム回転支持体としての感光ドラムシャフト４１Ｋ、４１Ｃ、４１Ｍ、４１Ｙは、所定の剛性を有するとともに、十分な導電性を有する金属で形成されている。
画像形成ユニット２０は、感光ドラムシャフト４１Ｋ、４１Ｃ、４１Ｍ、４１Ｙを図示しないプリンタ内部のガイドに沿って移動させることにより着脱が行われる。また、感光ドラムシャフト４１Ｋ、４１Ｃ、４１Ｍ、４１Ｙは、図示しない現像装置リフトアップ機構により図中矢印Ｗが示す方向へ移動可能に構成され、現像装置２Ｃ、２Ｍ、２Ｙを図２に示す転写ベルト９から離間させることができるようになっている。
【００２４】
図１は第１の実施例における供給ローラの構成を示す説明図である。図１（ａ）は供給ローラの正面図、図１（ｂ）は供給ローラの導電性発泡層の拡大図である。
図１（ａ）において、供給ローラ２５は、芯金としてのシャフト２０２の周囲（表面層）に導電性発砲層２００を備えており、導電性発砲層２００には図１（ｂ）に示すように無数のセル（発泡）２０１が存在する。
【００２５】
導電性発砲層２００のゴム材料としては、シリコーンゴムあるいはシリコーン変性ゴム、天然ゴム、ニトリルゴム、エチレンプロピレンゴム、ＥＰＤＭ、スチレンブタジエンゴム、アクリロニトリル・ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、アクリルゴム、クロロプレンゴム、ブチルゴム、エピクロルヒドリンゴム、ウレタンゴム、フッ素ゴム、ポリエーテルゴム等のゴム材料、ポリウレタン、ポリスチレン、ポリブタンジエンブロック重合体、ポリオレフィン、ポリエチレン、塩素化ポリエチレン、エチレン・酢酸ビニル共重合体等のエラストマー等が挙げられ、これら一種または二種以上の混合ゴムまたは変性ゴムを用いることが可能である。また、上述したゴム材料は、ミラブルタイプまたは液状タイプの材料を任意に選択することが可能であり、特に、ミラブルタイプの材料が好ましい。
【００２６】
シャフト２０２は、所定の剛性を有するとともに、十分な導電性を有する金属であれば良く、例えば鉄、銅、真鍮、ステンレス、アルミニウム、ニッケル等が用いられる。また、金属以外の材料でも導電性と適度な剛性を有する材料であれば用いることができ、例えば導電性粒子を分散した樹脂成型品やセラミックス等を使用することも可能である。さらに、ロール状のほか、中空のパイプ形状としても良い。
【００２７】
また、シャフト２０２の両端には、ギア装着段差２０３、２０４が形成されていたり、ピン孔が存在する形状もあり、そのシャフト２０２の両先端軸受け部は導電性発砲層２００を有する部分より径が細く形成されているのが一般的である。
供給ローラ２５の製造方法としては、上述したゴム材料に補強性充填剤、加硫硬化に必要な加硫剤および発泡剤、導電性付与剤を添加し、加圧ニーダーやミキシングロール等により十分に混錬した後、シャフト２０２上に未加硫の状態でゴムパウンドを押出し等の方法で形成し、加熱による加硫発砲を行うのが一般的である。
【００２８】
また、予めゴムパウンドをチューブ状に押出すとともに、加熱して加硫発砲させ、スポンジゴムチューブを成形し、これをシャフト２０２に被せて供給ローラ２５を形成することも可能である。このとき、必要に応じてシャフト２０２と導電性発砲層２００との間を接着剤で固定しても良い。その後、成形された供給ローラ２５は所定の外径に切削加工される。
【００２９】
なお、本実施例では、供給ローラ２５の導電性発砲層２００の回転軸方向の長さを２２０．０ｍｍとし、図１（ａ）における供給ローラ２５の導電性発砲層２００の左端部（反駆動側の端部）から駆動ギアが設けられている右端部（駆動側の端部）に向けて５．０ｍｍの位置をＤ１、１１０．０ｍｍの位置をＤ２、２１５．０ｍｍの位置をＤ３とする。以下、供給ローラ２５の導電性発砲層２００の左端部（反駆動側の端部）からの距離をＸ[ｍｍ]とし、Ｄ１，Ｄ２、Ｄ３をポイントと呼ぶこととする。
【００３０】
図４は第１の実施例における駆動ギアの配列を示す説明図である。図４（ａ）は供給ローラ２５、現像ローラ２３、感光ドラム２１、およびそれらを回転駆動する駆動ギアの斜視図、図４（ｂ）は駆動ギアの側面図である。なお、各ローラおよび各駆動ギアは図中矢印が示す方向に回転する。
図４（ａ）に示すように、供給ローラ２５、現像ローラ２３、および感光ドラム２１の同一端部側に駆動伝達手段としての駆動ギアが配置され、現像ローラ２３の回転方向と供給ローラ２５の回転方向とが同一回転方向となるようになっている。
【００３１】
図４（ａ）に示すように、駆動ギアは、第１の歯車としての現像ローラギア３０３、第２の歯車としての供給ローラギア３０１、および第３の歯車としての駆動伝達ギア３０２により構成され、供給ローラ２５の回転軸の一端部に設けられた供給ローラギア３０１は、駆動伝達ギア３０２に接続されており、駆動伝達ギア３０２は、現像ローラ２３の回転軸の一端部に設けられた現像ローラギア３０３より駆動が伝達される。また、現像ローラギア３０３は、感光ドラム２１の回転軸の一端部に設けられた感光ドラムギア３０４から直接駆動を得て、感光ドラムギア３０４は図示しない駆動モータギアから駆動を得ている。
【００３２】
図６は第１の実施例における供給ローラの説明図である。
図６において、供給ローラ２５は、φＤ１の径が最も大きく、φＤ２、φＤ３の順に径が小さくなるように、すなわち駆動伝達手段側の外径が反駆動伝達手段側の外径より小さく形成されている。ポイントＤ１、Ｄ２、Ｄ３間は一般的な研磨方法で得られる連続した直線か湾曲となるが、段階的に研磨するようにしても良い。
本実施例では、供給ローラ２５の形状を以下の４つの形状として連続耐久印刷試験を行った。
【００３３】
Ｓａｍｐｌｅ１：φＤ１、φＤ２、φＤ３の径が均一なストレート形状
Ｓａｍｐｌｅ２：φＤ１と比較してφＤ３の径が約０．２ｍｍ小さい形状
Ｓａｍｐｌｅ３：φＤ１と比較してφＤ３の径が約０．４ｍｍ小さい形状
Ｓａｍｐｌｅ４：φＤ１と比較してφＤ３の径が約０．６ｍｍ小さい形状
供給ローラ２５の初期の外径値は表１に示すとおりである。
【００３４】
【表１】
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【００３５】
上述した構成の作用について説明する。
まず、画像形成装置の動作を図２に基づいて説明する。
プリンタ１は、印刷データ受信後に、現像装置２Ｋ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｙが駆動し、トナーカートリッジ３Ｋ、３Ｃ、３Ｍ、３Ｙよりトナー３０Ｋ、３０Ｃ、３０Ｍ、３０Ｙを補充する。プリンタ１は、印刷データ受信後、給紙カセット６内の用紙Ｐを図中矢印Ｘが示す方向に給紙し、搬送経路８に沿って図中矢印Ｙが示す方向に搬送する。搬送された用紙Ｐは、現像装置２Ｋ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｙの下方を順次通過し、露光ユニット（ＬＥＤヘッド）５により露光され形成された感光ドラム２１Ｋ、２１Ｃ、２１Ｍ、２１Ｙ上のトナー像が転写ユニット４で転写され、定着ユニット７でトナーが定着された後、プリンタ１の外部へ排出される。
【００３６】
現像装置２Ｋ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｙは、それぞれ単体での基本動作は同一であるため、以下ブラック（Ｋ）のトナー３０Ｋを現像する現像装置２Ｋの動作について説明し、他の現像装置２Ｃ、２Ｍ、２Ｙの動作の説明については省略する。
感光ドラム２１Ｋは、帯電ローラ２２Ｋにより、表面が一様均一に帯電され、露光ユニット５が照射する光により静電潜像が形成される。
【００３７】
帯電ローラ２２Ｋには、トナー３０Ｋと同極性のバイアス電圧を印加する図示しない帯電ローラ用電源が接続されており、その帯電ローラ用電源から印加されたバイアス電圧により感光ドラム２１Ｋの表面を一様均一に帯電させる。
現像ローラ２３Ｋには、トナー３０Ｋと同極性または逆極性のいずれかのバイアス電圧を印加する図示しない現像ローラ用電源が接続されており、その現像ローラ用電源から印加されたバイアス電圧によって、帯電したトナー３０Ｋを感光ドラム２１Ｋ上の静電潜像部に付着させてトナー像を形成する。
【００３８】
現像ブレード２４Ｋには、トナー３０Ｋと同極性または逆極性のいずれかのバイアス電圧を印加する図示しない現像ローラ用電源または供給ローラ用電源が接続されており、印加されたバイアス電圧および当接圧によって、現像ローラ２３Ｋ上のトナー３０Ｋを帯電および層規制する。
供給ローラ２５Ｋには、トナー３０Ｋと同極性または逆極性のいずれかのバイアス電圧を印加する図示しない供給ローラ用電源が接続されており、その供給ローラ用電源から印加されたバイアス電圧によって、トナーカートリッジ３Ｋが備える現像剤収容体としての供給トナー収容部３１Ｋから補充されたトナー３０Ｋを現像ローラ２３Ｋに供給する。また、現像ローラ２３Ｋとの当接摩擦力によりトナー３０Ｋを帯電する。
【００３９】
クリーニングブレード２６Ｋは、転写後に感光ドラム２１Ｋの表面上に残留するトナー３０Ｋを掻き取ることで感光ドラム２１Ｋの表面をクリーニングする。また、微量ではあるが転写ベルト９から感光ドラム２１Ｋの表面に付着した付着物もクリーニングする。
【００４０】
第１の搬送手段２７Ｋは、クリーニングブレード２６Ｋにより除去された残留トナー３０Ｋおよび付着物を廃棄トナー３０Ｋとして感光ドラム２１Ｋの回転軸方向における図２中の手前側に向けて搬送する。第１の搬送手段２７Ｋによって搬送された廃棄トナー３０Ｋは、第１の搬送手段２７Ｋと接続されることにより廃棄トナー３０Ｋの搬送経路を形成する搬送手段としての第２の搬送手段２８によって排出物収納部（廃棄トナー収容部）３２まで搬送される。
【００４１】
第２の搬送手段２８は、各現像装置２Ｋ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｙが備える第１の搬送手段２７Ｋ、２７Ｃ、２７Ｍ、２７Ｙから搬送された廃棄トナー３０Ｋ、３０Ｃ、３０Ｍ、３０Ｙを一括して図中矢印Ｚが示す方向へ搬送する。
トナーカートリッジ３Ｋ、３Ｃ、３Ｍ、３Ｙには、トナー収容部３１Ｋ、３１Ｃ、３１Ｍ、３１Ｙ内に図示しない攪拌供給機構が存在し、未使用のトナー３０Ｋ、３０Ｃ、３０Ｍ、３０Ｙをそれぞれ現像装置２Ｋ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｙ内に補充する。
【００４２】
転写ユニット４における転写ローラ４Ｋ、４Ｃ、４Ｍ、４Ｙには、トナー３０Ｋ、３０Ｃ、３０Ｍ、３０Ｙと逆極性のバイアス電圧を印加する図示しない転写ローラ用電源が接続されており、その転写ローラ用電源から印加されたバイアス電圧により、それぞれの感光ドラム２１Ｋ、２１Ｃ、２１Ｍ、２１Ｙ上に形成されたトナー像を給紙カセット６から搬送された用紙Ｐに転写する。
なお、露光ユニット５Ｋ、５Ｃ、５Ｍ、５Ｙは、入力された印刷データに基づき、感光ドラム２１Ｋ、２１Ｃ、２１Ｍ、２１Ｙの光を照射し、光照射部分の電位を光減衰させて静電潜像を形成する。
【００４３】
また、給紙カセット６に収容された用紙Ｐは、図中矢印Ｘが示す方向の用紙給紙部に給紙された後、図示しない搬送ローラによって画像形成ユニット２０に搬送される。
定着ユニット７は、サーミスタが検出した加熱ローラ７ａの表面温度に基づき、加熱ヒータを制御することで、加熱ローラ７ａの表面温度は所定の温度に維持される。トナー像が転写された用紙Ｐが所定の温度に維持された加熱ローラ７ａと加圧ローラ７ｂとから形成される圧接部を通過することで用紙Ｐおよびトナーに熱および圧力が付与され、用紙Ｐ上のトナー像は定着される。
【００４４】
次に、画像形成ユニットの動作を図３に基づいて説明する。
画像形成ユニット２０は、各色の現像装置２Ｋ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｙが一体化されて構成されており、現像装置２Ｋ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｙが一体となった画像形成ユニット２０はプリンタに着脱される。
感光ドラムシャフト４１Ｋ、４１Ｃ、４１Ｍ、４１Ｙは、カラー印刷時には自重によりプリンタ内部に形成されたガイドに沿って画像形成位置に配置され、各現像装置２Ｋ、２Ｃ、２Ｍ、２Ｙにおいて印字動作を行う。また、モノクロ印刷時には、図示しない現像装置リフトアップ機構により、感光ドラムシャフト４１Ｃ、４１Ｍ、４１Ｙを図中矢印Ｗが示す方向へ押し上げ、現像装置２Ｃ、２Ｍ、２Ｙを非画像形成位置に配置し、画像形成位置に配置されている現像装置２Ｋのみで印字動作を行う。
【００４５】
次に、本実施例で用いる供給ローラの詳細について図１および図４を参照しながら説明する。
供給ローラ２５は、シリコーンゴムパウンドをベースとして発泡させたものを用いる。導電性発泡層２００のセル２０１は、個々に独立した独泡であり、供給ローラ２５の導電性発泡層２００の硬さは、高分子計器株式会社製ＡｓｋｅｒＦ硬度計で測定した硬度が４５〜６５°が一般的であり、本実施例では、導電性発泡層２００の硬度が５７°の供給ローラ２５で評価を行った。
【００４６】
セル２０１の大きさ（直径）は、１００〜１０００μｍが一般的であり、本実施例では、導電性発泡層２００の表面で２００〜４００μｍとなるようにした。
また、供給ローラ２５の抵抗値は、幅２．０ｍｍ、直径６．０ｍｍのＳＵＳ材ボールベアリングを２０ｇｆの力で供給ローラ２５に接触させ、供給ローラ２５を回転させながらシャフト２０２から３００Ｖを印加したとき、１〜１００ＭΩになるように調整したものが良好であり、本実施例では、１０ＭΩの抵抗値とした。
【００４７】
また、供給ローラ２５の導電性発泡層２００の回転軸方向の全長は２２０ｍｍであり、導電性発泡層２００の外径は、図１（ａ）に示す基準位置Ｓ（供給ローラ２５の導電性発砲層２００の左端部（反駆動側の端部））から駆動ギアが設けられている右端部（駆動側の端部）に向けて所定の位置であるＸ＝５．０ｍｍ、５７．５ｍｍ、１１０．０ｍｍ、１６２．５ｍｍ、２１５．０ｍｍの５箇所を測定する。このとき、Ｘ＝５．０ｍｍ、１１０．０ｍｍ、２１５．０ｍｍの位置をそれぞれポイントＤ１、Ｄ２、Ｄ３とし、その位置の外径をそれぞれφＤ１、φＤ２、φＤ３とする。
【００４８】
供給ローラ２５の形状は、現像ローラ２３と供給ローラ２５との接圧が０．１０ｋｇｆ／ｃｍ2未満の条件下で、ポイントＤ１、Ｄ２、Ｄ３における外径が、
φＤ１＞φＤ２＞φＤ３
の条件を満足するものである。
このときの接圧とは、現像ローラ２３と供給ローラ２５との間に圧力センサ（ニッタ株式会社製  フィルム式圧力分布測定システム  ＥＨ−２−０３１７）を用いて測定した値であり、この接圧は、図５に示すように、現像ローラ２３と供給ローラ２５との間の軸間方向の押込み量ＮＩＰに比例して強くなる。
【００４９】
なお、図５は、現像ローラ２３と供給ローラ２５の軸間距離は１２．０ｍｍ、供給ローラ２５の外径をφ１３．０のストレート形状で固定し、現像ローラ２３の外径を変化させて押込み量ＮＩＰを調整したときの結果であり、プロットした点の数値は現像ローラ２３と供給ローラ２５とが接触する軸方向の全領域に掛かる圧力を平均化したときの数値である。
【００５０】
次に、上述した供給ローラ２５のＳａｍｐｌｅ１〜４（Ｓａｍｐｌｅ１：φＤ１、φＤ２、φＤ３の径が均一なストレート形状、Ｓａｍｐｌｅ２：φＤ１と比較してφＤ３の径が約０．２ｍｍ小さい形状、Ｓａｍｐｌｅ３：φＤ１と比較してφＤ３の径が約０．４ｍｍ小さい形状、Ｓａｍｐｌｅ４：φＤ１と比較してφＤ３の径が約０．６ｍｍ小さい形状）を備えたカラープリンタを用いて連続耐久印刷試験を行った。なお、連続耐久印刷試験を行う前の供給ローラ２５の外径を図７（ａ）に示す。
【００５１】
このカラープリンタに用いられる画像形成ユニットは、寿命が２００００ドラムカウントの仕様のものであり、このドラムカウントは感光ドラムが１回転する毎に、“１”加算されるように定められている。また、評価用媒体（用紙）には、ＨＡＭＭＡＲＭＩＬＬ製レター紙、Ｈａｍｍａｒｍｉｌｌ  Ｌａｓｅｒ  Ｐｒｉｎｔ  ＬＴ２４１ｂを用い、図１２に示すように、レターサイズの評価用媒体の印刷可能領域に印刷密度が０．３％ｄｕｔｙの印字パターンを１ページ毎の間欠印刷でドラムカウントが３００００になるまで印刷を行った。
この連続耐久印刷試験を行った後の供給ローラ２５の外径を表２および図７（ｂ）に示す。
【００５２】
【表２】
2013250347.tif 000004
【００５３】
また、連続耐久印刷試験を行った後の供給ローラ２５の外径差である磨耗量（スポンジのへたり）を表３および図７（ｃ）に示す。なお、磨耗とへたりの詳細については後述する。
【００５４】
【表３】
2013250347.tif 000005
【００５５】
なお、連続耐久印刷試験を行った後の外径と磨耗量は、上述した接圧を０．０８ｋｇｆ／ｃｍ2として評価したときの値である。
また、接圧を変量したときの連続耐久印刷試験による印字品質結果を表４に示す。なお、表４中の「○」は“印字不良なし”、「△」は“初期掻き取り不良による汚れが発生”、「×」は“連続耐久印刷試験中にへたりによる汚れが発生”したことを表す。
【００５６】
【表４】
2013250347.tif 000006
【００５７】
表４より、Ｓａｍｐｌｅ１は接圧が０．０８〜０．２４ｋｇｆ／ｃｍ2のいずれの条件であっても供給ローラ２５の駆動側のポイントＤ３においてへたりによる汚れが発生した。Ｓａｍｐｌｅ１は、回転軸方向の全長に渡り外径がφ１２．３ｍｍのストレート形状であるため、連続耐久印刷後の外径は回転軸方向の全長において均一になるはずであるが、実際の評価結果は駆動側であるポイントＤ３の磨耗量（へたり）が極端に大きく、反駆動側であるポイントＤ１の磨耗量（へたり）が小さい結果となった。これは、現像ローラ２３と供給ローラ２５との間の駆動側の接圧が反駆動側より大きいためである。その理由を以下に説明する。
【００５８】
図４で説明したとおり、現像ローラ２３と供給ローラ２５とは当接して回転し、各々シャフトの両端軸受け部は図示しない現像装置軸受けに圧入され、軸間は固定されているが、シャフト軸受け部と現像装置軸受け部の内径は、一般的な寸法公差を有するため、空隙が形成されており、その空隙分は力が逃げる方向に働く。
しかし、感光ドラムギア３０４、現像ローラギア３０３、駆動伝達ギア３０２および供給ローラギア３０１がそれぞれ噛み合って動力を伝える際に、駆動側ギアと従動側ギアとの噛合い部の圧力角方向に直角な方向に負荷トルクに比例した反力が働く。また、各ローラを回転させるために必要な負荷トルクは感光ドラム２１から遠ざかるに連れて低下する。
【００５９】
図４に示すようなギア配列においては、現像ローラギア３０３と供給ローラギア３０１とに働く反力の和は、供給ローラ２５を現像ローラ２３に押し付ける方向に作用する。このため、供給ローラ２５を現像ローラ２３に押し付ける力は、駆動側が反駆動側より大きくなる。
また、駆動ギアの振れや駆動側の負荷方向において発生する現像装置のねじれ等が駆動側の供給ローラ２５を現像ローラ２３に押し付ける圧力を助長している。
【００６０】
さらに、このとき、供給ローラ２５の中央部であるポイントＤ２で磨耗量（へたり）が小さいのは、供給ローラ２５のシャフト２０２がたわみにより現像ローラ２３の接圧方向と反対の方向に逃げてしまっているためであり、供給ローラ２５を現像ローラ２３に押し付ける圧力が小さく、磨耗量（へたり）も小さくなる。
その結果、Ｓａｍｐｌｅ１では、駆動側のポイントＤ３で磨耗量（へたり）が０．３８ｍｍと最も大きく、ポイントＤ３で印字品質の不良である汚れが発生した。なお、へたりによる汚れは、磨耗量（へたり）が０．３０ｍｍより大きくなると発生するため、他のポイントＤ１、Ｄ２では発生しなかった。
【００６１】
Ｓａｍｐｌｅ２は、駆動側の負荷を下げた供給ローラ２５であり、接圧０．０８ｋｇｆ／ｃｍ2ではドラムカウントが３００００の時点まで印字不良が発生することなく印刷することができた。磨耗量（へたり）もすべてのポイントで０．３０ｍｍ以下となり、Ｓａｍｐｌｅ１と比較すると均一に磨耗していることがわかる。しかしながら、接圧０．１０ｋｇｆ／ｃｍ2以上では駆動側で磨耗量（へたり）が増加し、汚れが発生した。
【００６２】
Ｓａｍｐｌｅ３は、Ｓａｍｐｌｅ２と同様に、接圧０．０８ｋｇｆ／ｃｍ2ではドラムカウントが３００００の時点まで印字不良が発生することなく印刷することができた。磨耗量（へたり）もすべてのポイントで０．３０ｍｍ以下となり、Ｓａｍｐｌｅ１と比較すると均一に磨耗していることがわかる。しかしながら、接圧０．１０ｋｇｆ／ｃｍ2以上では反駆動側で磨耗量（へたり）が増加し、汚れが発生した。
【００６３】
Ｓａｍｐｌｅ４は、接圧０．０８ｋｇｆ／ｃｍ2の条件でも満足する印字品質を得ることができなかった。これは、ポイントＤ１とポイントＤ３との径差が大きすぎたため、反駆動側であるポイントＤ１の圧力が強くなり、０．３４ｍｍも磨耗してしまい、汚れが発生した。また、駆動側のポイントＤ３では、圧力不足のため、初期から掻き取り不良による汚れも発生してしまった。
【００６４】
このように、現像ローラ２３と供給ローラ２５の接圧が０．１０ｋｇｆ／ｃｍ2未満の条件下で、ポイントＤ１、Ｄ２、Ｄ３における外径が、φＤ１＞φＤ２＞φＤ３の条件を満足する供給ローラ２５であれば、駆動側の圧力過多による磨耗（へたり）が少なく、画像形成ユニットの寿命の１．５倍まで供給ローラ２５のへたりによる汚れの発生を抑制することができ、良好な画像を得ることができる。つまり、供給ローラ２５の磨耗量は、連続耐久印刷の印刷枚数に比例して大きくなるため、本実施例の形状を有する供給ローラ２５を用いることにより、ストレート形状の供給ローラ２５より長く連続耐久印刷ができることとなる。
【００６５】
また、本実施例のφＤ１＞φＤ２＞φＤ３の条件中のφＤ１とφＤ２との差はφ０．１ｍｍ〜φ０．２ｍｍ程度が最も望ましく、φＤ２とφＤ３との差はφ０．１ｍｍ〜φ０．２ｍｍ程度が最も望ましい。
なお、φＤ１とφＤ２との差およびφＤ２とφＤ３との差は、感光ドラムギア３０４、現像ローラギア３０３、駆動伝達ギア３０２および供給ローラギア３０１の配置ならびに各ローラの負荷トルクにより最適値が異なるので上述したように実験により求めることが好ましい。
【００６６】
最後に、供給ローラの磨耗とへたりについて図１３を用いて説明する。なお、図１３は供給ローラの導電性発砲層２００の断面図であり、図１３（ａ）は供給ローラの導電性発砲層２００の初期状態を示し、図１３（ｂ）は供給ローラの導電性発砲層２００の連続耐久印刷後の状態を示している。
図１３（ａ）に示すように、初期状態の供給ローラの導電性発砲層２００では、セル２０１の壁はすべて直立しているため、表面に開口が形成され、セル２０１が保持したトナーを現像ローラ上に安定して供給することができ、かつ現像ローラ上の余剰トナーを掻き取ることができる。
【００６７】
一方、図１３（ｂ）に示すように、連続耐久印刷後の供給ローラでは、導電性発砲層２００が磨耗し、かつ表層のセル２０１の壁は図中矢印Ａが示す回転方向における上流側に倒れ、いわゆる「へたり」が生じる。セル２０１の壁が倒れた状態になると現像ローラに供給するトナー量が低下し、現像ローラ上の余剰トナーの掻き取り量も低下する。一般的に、現像ローラに供給するトナー量は供給ローラに印加するバイアス電圧を調整することで増加させることは可能であるが、現像ローラ上の余剰トナーも増加するため掻き取り不足による汚れは悪化する。
【００６８】
以上説明したように、第１の実施例では、現像ローラと供給ローラの接圧が０．１０ｋｇｆ／ｃｍ2未満の条件下で、供給ローラの導電性発砲層の反駆動側の端部から反対側の駆動ギアが設けられている駆動側の端部に向けて５．０ｍｍ（Ｄ１）、１１０．０ｍｍ（Ｄ１）、２１５．０ｍｍ（Ｄ３）の位置の導電性発砲層のそれぞれの外径がφＤ１＞φＤ２＞φＤ３の条件を満足し、さらにφＤ１とφＤ２との差をφ０．１ｍｍ〜φ０．２ｍｍ、φＤ２とφＤ３との差をφ０．１ｍｍ〜φ０．２ｍｍとすることにより、画像形成ユニットの寿命を延ばすことができ、良好な画像を得ることができるという効果が得られる。
【実施例２】
【００６９】
第２の実施例の構成は、供給ローラの形状を第１の実施例の供給ローラの形状と異なるものとしている。なお、供給ローラ以外の画像形成装置、画像形成ユニットおよび現像装置の構成は上述した第１の実施例の構成と同様であり、同一の符号を付してその説明を省略する。
図８は第２の実施例における供給ローラの説明図である。
図８において、供給ローラ２５ｂは、φＤ１とφＤ２の径が同程度であり、φＤ３の径が最も小さくなるように形成されている。ポイントＤ１、Ｄ２、Ｄ３間は一般的な研磨方法で得られる連続した直線か湾曲となるが、段階的に研磨するようにしても良い。
本実施例では、供給ローラ２５ｂの形状を以下の４つの形状として連続耐久印刷試験を行った。
【００７０】
Ｓａｍｐｌｅ１：φＤ１、φＤ２、φＤ３の径が均一なストレート形状
Ｓａｍｐｌｅ５：φＤ１、φＤ２と比較してφＤ３の径が約０．２ｍｍ小さい形状
Ｓａｍｐｌｅ６：φＤ１、φＤ２と比較してφＤ３の径が約０．４ｍｍ小さい形状
Ｓａｍｐｌｅ７：φＤ１、φＤ２と比較してφＤ３の径が約０．６ｍｍ小さい形状
供給ローラ２５ｂの初期の外径値は表５に示すとおりである。
【００７１】
【表５】
2013250347.tif 000007
【００７２】
上述した構成の作用について図１、図４、図８および図９を参照しながら説明する。なお、画像形成装置、画像形成ユニットおよび現像装置の動作ならびに供給ローラの形状以外の特性および連続耐久印刷条件は第１の実施例と同様なのでその説明を省略する。
本実施例の供給ローラ２５ｂの形状は、現像ローラ２３と供給ローラ２５ｂとの接圧が０．１０ｋｇｆ／ｃｍ2以上、０．１５ｋｇｆ／ｃｍ2以下の条件下で、ポイントＤ１、Ｄ２、Ｄ３における外径が、
φＤ１≒φＤ２＞φＤ３
の条件を満足するものである。
【００７３】
なお、φＤ１とφＤ２は±φ０．０５ｍｍ程度の製造バラツキがあっても構わない。また、φＤ２とφＤ３との差はφ０．４〜０．６ｍｍ程度が望ましい。
供給ローラ２５ｂの初期の外径値は上記表５および図９（ａ）に示すとおりである。
また、連続耐久印刷試験を行った後の供給ローラ２５ｂの外径を表６および図９（ｂ）に示す。
【００７４】
【表６】
2013250347.tif 000008
【００７５】
さらに、連続耐久印刷試験を行った後の供給ローラ２５ｂの外径差である磨耗量（スポンジのへたり）を表７および図９（ｃ）に示す。
【００７６】
【表７】
2013250347.tif 000009
【００７７】
なお、連続耐久印刷試験を行った後の外径と磨耗量は、接圧を０．１５ｋｇｆ／ｃｍ2として評価したときの値である。
また、接圧を変量したときの連続耐久印刷試験による印字品質結果を表８に示す。なお、表８中の「○」は“印字不良なし”、「△」は“初期掻き取り不良による汚れが発生”、「×」は“連続耐久印刷試験中にへたりによる汚れが発生”したことを表す。
【００７８】
【表８】
2013250347.tif 000010
【００７９】
表８より、Ｓａｍｐｌｅ１は接圧が０．０８〜０．２４ｋｇｆ／ｃｍ2のいずれの条件であっても供給ローラ２５ｂの駆動側のポイントＤ３においてへたりによる汚れが発生した。また、表７に示すように、ポイントＤ３の磨耗量（へたり）は、第１の実施例より接圧が大きいため、第１の実施例よりも全体で約２５％悪化している。
Ｓａｍｐｌｅ５の形状で駆動側の負荷を下げた供給ローラ２５ｂでは、接圧を０．１０ｋｇｆ／ｃｍ2としたとき、ドラムカウント３００００の時点まで印字不良を発生させることなく印刷を行うことができたが、接圧を０．１０ｋｇｆ／ｃｍ2より大きくした場合、駆動側でへたりによる汚れが発生してしまった。
【００８０】
また、接圧を０．１５ｋｇｆ／ｃｍ2としたとき、ポイントＤ３の磨耗量（へたり）もφ０．３２ｍｍと閾値であるφ０．３０ｍｍを超えており、Ｓａｍｐｌｅ６、７と比較すると磨耗量（へたり）が大きいことがわかる。
さらに、本実施例の供給ローラ２５ｂの形状では、φＤ２とφＤ３の径差が大きいため、接圧０．１５ｋｇｆ／ｃｍ2未満の条件下で、初期から掻き取り不良による汚れが発生した。
【００８１】
Ｓａｍｐｌｅ６の形状で駆動側の負荷を下げた供給ローラ２５ｂでは、接圧を０．１０ｋｇｆ／ｃｍ2〜０．１５ｋｇｆ／ｃｍ2の間としたとき、ドラムカウント３００００の時点まで印字不良を発生させることなく印刷を行うことができたが、接圧を０．１５ｋｇｆ／ｃｍ2より大きくした場合、駆動側でへたりによる汚れが発生してしまった。
接圧を０．１５ｋｇｆ／ｃｍ2としたとき、ポイントＤ３の磨耗量（へたり）は、Ｓａｍｐｌｅ１、５と比較して小さく、Ｄ１〜Ｄ３のすべてのポイントでφ０．３０ｍｍ以下となり、良好な結果であった。
【００８２】
さらに、接圧０．１０ｋｇｆ／ｃｍ2未満の条件下では、Ｓａｍｐｌｅ５と同様に、初期から掻き取り不良による汚れが発生した。
Ｓａｍｐｌｅ７は、Ｓａｍｐｌｅ６とほぼ同様の結果であったが、φＤ２とφＤ３の径差が大きいため、反駆動側の磨耗量（へたり）が若干大きい結果となった。つまり、接圧を０．１５ｋｇｆ／ｃｍ2としたとき、Ｓａｍｐｌｅ６の形状が最も良好である。
【００８３】
このように、現像ローラ２３と供給ローラ２５ｂの接圧が０．１０ｋｇｆ／ｃｍ2以上、０．１５ｋｇｆ／ｃｍ2以下の条件下で、ポイントＤ１、Ｄ２、Ｄ３における外径が、φＤ１≒φＤ２＞φＤ３の条件を満足する供給ローラ２５ｂであれば、駆動側の圧力過多による磨耗（へたり）が少なく、画像形成ユニットの寿命の１．５倍まで供給ローラ２５のへたりによる汚れの発生を抑制することができ、良好な画像を得ることができる。
なお、φＤ１とφＤ２との差およびφＤ２とφＤ３との差は、感光ドラムギア３０４、現像ローラギア３０３、駆動伝達ギア３０２および供給ローラギア３０１の配置ならびに各ローラの負荷トルクにより最適値が異なるので上述したように実験により求めることが好ましい。
【００８４】
以上説明したように、第２の実施例では、現像ローラと供給ローラの接圧が０．１０ｋｇｆ／ｃｍ2以上、０．１５ｋｇｆ／ｃｍ2以下の条件下で、供給ローラの導電性発砲層の反駆動側の端部から反対側の駆動ギアが設けられている駆動側の端部に向けて５．０ｍｍ（Ｄ１）、１１０．０ｍｍ（Ｄ１）、２１５．０ｍｍ（Ｄ３）の位置の導電性発砲層のそれぞれの外径がφＤ１≒φＤ２＞φＤ３の条件を満足し、さらにφＤ１とφＤ２との差を±φ０．０５ｍｍとすることにより、画像形成ユニットの寿命を延ばすことができ、良好な画像を得ることができるという効果が得られる。
【実施例３】
【００８５】
第３の実施例の構成は、供給ローラの形状を第１の実施例および第２の実施例の供給ローラの形状と異なるものとしている。なお、供給ローラ以外の画像形成装置、画像形成ユニットおよび現像装置の構成は上述した第１の実施例および第２の実施例の構成と同様であり、同一の符号を付してその説明を省略する。
【００８６】
図１０は第３の実施例における供給ローラの説明図である。
図１０において、供給ローラ２５ｃは、φＤ２の径が最も大きく、次いでφＤ１の径が大きく、φＤ３の径が最も小さくなるように形成されている。ポイントＤ１、Ｄ２、Ｄ３間は一般的な研磨方法で得られる連続した直線か湾曲となるが、段階的に研磨するようにしても良い。
本実施例では、供給ローラ２５ｃの形状を以下の４つの形状として連続耐久印刷試験を行った。
【００８７】
Ｓａｍｐｌｅ１：φＤ１、φＤ２、φＤ３の径が均一なストレート形状
Ｓａｍｐｌｅ８：φＤ２と比較して、φＤ１の径が約０．１ｍｍ小さく、φＤ３の径が約０．４ｍｍ小さい形状
Ｓａｍｐｌｅ９：φＤ２と比較して、φＤ１の径が約０．２ｍｍ小さく、φＤ３の径が約０．４ｍｍ小さい形状
Ｓａｍｐｌｅ７：φＤ２と比較して、φＤ１の径が約０．３ｍｍ小さく、φＤ３の径が約０．５ｍｍ小さい形状
供給ローラ２５ｃの初期の外径値は表９に示すとおりである。
【００８８】
【表９】
2013250347.tif 000011
【００８９】
上述した構成の作用について図１、図４、図１０および図１１を参照しながら説明する。なお、画像形成装置、画像形成ユニットおよび現像装置の動作ならびに供給ローラの形状以外の特性および連続耐久印刷条件は第１の実施例および第２の実施例と同様なのでその説明を省略する。
【００９０】
本実施例の供給ローラ２５ｃの形状は、現像ローラ２３と供給ローラ２５ｂとの接圧が０．１５ｋｇｆ／ｃｍ2以上、０．２０ｋｇｆ／ｃｍ2以下の条件下で、ポイントＤ１、Ｄ２、Ｄ３における外径が、
φＤ２＞φＤ１＞φＤ３
の条件を満足するものである。
【００９１】
なお、φＤ１とφＤ２との差はφ０．１〜０．３ｍｍ程度が望ましく、φＤ２とφＤ３との差はφ０．４〜０．６ｍｍ程度が望ましい。
供給ローラ２５ｃの初期の外径値は上記表９および図１１（ａ）に示すとおりである。
また、連続耐久印刷試験を行った後の供給ローラ２５ｃの外径を表１０および図１１（ｂ）に示す。
【００９２】
【表１０】
2013250347.tif 000012
【００９３】
さらに、連続耐久印刷試験を行った後の供給ローラ２５ｃの外径差である磨耗量（スポンジのへたり）を表１１および図１１（ｃ）に示す。
【００９４】
【表１１】
2013250347.tif 000013
【００９５】
なお、連続耐久印刷試験を行った後の外径と磨耗量は、接圧を０．２０ｋｇｆ／ｃｍ2として評価したときの値である。
また、接圧を変量したときの連続耐久印刷試験による印字品質結果を表１２に示す。なお、表１２中の「○」は“印字不良なし”、「△」は“初期掻き取り不良による汚れが発生”、「×」は“連続耐久印刷試験中にへたりによる汚れが発生”したことを表す。
【００９６】
【表１２】
2013250347.tif 000014
【００９７】
表１２より、Ｓａｍｐｌｅ１は接圧が０．０８〜０．２４ｋｇｆ／ｃｍ2のいずれの条件であっても供給ローラ２５ｃの駆動側のポイントＤ３においてへたりによる汚れが発生し、反駆動側のポイントＤ１でもへたりによる汚れが発生した。磨耗量（へたり）は、第１の実施例および第２の実施例より接圧が大きいため、第１の実施例よりも全体で約３５％悪化している。
【００９８】
Ｓａｍｐｌｅ８の形状で駆動側の負荷を下げた供給ローラ２５ｃでは、接圧を０．１５ｋｇｆ／ｃｍ2から０．２４ｋｇｆ／ｃｍ2としたとき、ドラムカウント３００００の時点まで印字不良を発生させることなく印刷を行うことができたが、接圧を０．１５ｋｇｆ／ｃｍ2未満とした場合、初期掻き取り不良による汚れが発生してしまった。
Ｓａｍｐｌｅ９は、Ｓａｍｐｌｅ８とほぼ同様の結果であったが、供給ローラ２５ｃ全体の磨耗量（へたり）が均一であり、最もバランスの取れた形状である。
【００９９】
Ｓａｍｐｌｅ１０の形状の供給ローラ２５ｃでは、接圧を０．１５ｋｇｆ／ｃｍ2以上、０．２０ｋｇｆ／ｃｍ2以下の条件で、ドラムカウント３００００の時点まで印字不良を発生させることなく印刷を行うことができたが、接圧を０．２４ｋｇｆ／ｃｍ2とした場合、駆動側でへたりによる汚れが発生してしまった。
表１１、図１１（ｃ）に示す、接圧を０．２０ｋｇｆ／ｃｍ2としたときの結果からわかるように、ポイントＤ３での磨耗量（へたり）が大きい。これは、反駆動側のポイントＤ１と中央部のポイントＤ２の径差が大きく、反駆動側の接圧が小さくなったため、中央部を支点に駆動側の接圧が強くなってしまい、駆動側の磨耗量（へたり）が増加したためである。
【０１００】
このように、現像ローラ２３と供給ローラ２５ｃの接圧が０．１５ｋｇｆ／ｃｍ2以上、０．２０ｋｇｆ／ｃｍ2以下の条件下で、ポイントＤ１、Ｄ２、Ｄ３における外径が、φＤ２＞φＤ１＞φＤ３の条件を満足し、さらにφＤ２とφＤ１との差をφ０．１〜φ０．３ｍｍ、φＤ２とφＤ３との差をφ０．４〜φ０．６ｍｍの条件を満足する供給ローラ２５ｃであれば、駆動側の圧力過多による磨耗（へたり）が少なく、画像形成ユニットの寿命の１．５倍まで供給ローラ２５のへたりによる汚れの発生を抑制することができ、良好な画像を得ることができる。
【０１０１】
なお、φＤ１とφＤ２との差およびφＤ２とφＤ３との差は、感光ドラムギア３０４、現像ローラギア３０３、駆動伝達ギア３０２および供給ローラギア３０１の配置ならびに各ローラの負荷トルクにより最適値が異なるので上述したように実験により求めることが好ましい。
【０１０２】
以上説明したように、第３の実施例では、現像ローラと供給ローラの接圧が０．１５ｋｇｆ／ｃｍ2以上、０．２０ｋｇｆ／ｃｍ2以下の条件下で、供給ローラの導電性発砲層の反駆動側の端部から反対側の駆動ギアが設けられている駆動側の端部に向けて５．０ｍｍ（Ｄ１）、１１０．０ｍｍ（Ｄ１）、２１５．０ｍｍ（Ｄ３）の位置の導電性発砲層のそれぞれの外径がφＤ２＞φＤ１＞φＤ３の条件を満足し、さらにφＤ２とφＤ１との差をφ０．１〜φ０．３ｍｍ、φＤ２とφＤ３との差をφ０．４〜φ０．６ｍｍとすることにより、画像形成ユニットの寿命を延ばすことができ、良好な画像を得ることができるという効果が得られる。
なお、第１の実施例から第３の実施例では、画像形成装置をプリンタとして説明したが、それに限られることなく、画像形成装置を複写装置、ファクシミリ装置、複合機（ＭＦＰ）等としても良い。
【符号の説明】
【０１０３】
１    プリンタ
２    現像装置
３    トナーカートリッジ
４    転写ユニット
５    露光ユニット
２０  画像形成ユニット
２１  感光ドラム
２２  帯電ローラ
２３  現像ローラ
２４  現像ブレード
２５、２５ｂ、２５ｃ  供給ローラ
２６  クリーニングブレード
２００  導電性発砲層
２０１  セル
２０２  シャフト
３０１  供給ローラギア
３０２  駆動伝達ギア
３０３  現像ローラギア
３０４  感光ドラムギア
【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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【図１２】
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【図１３】
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