(57)【要約】【課題】現像剤担持体および像担持体に回転駆動力を伝達するギアの現像剤汚染を抑制した画像形成装置を提供する。【解決手段】プリンター１００は、感光体ドラム１２１と、現像装置１２２とを備える。現像装置１２２は、現像ローラー８３を備える。感光体ドラム１２１および現像ローラー８３は、浸漬法によって形成される機能層１２０Ｃおよびコート層８３Ｃを備える。感光体ドラム１２１および現像ローラー８３の浸漬時の下端側が、感光体ドラム１２１および現像ローラー８３に回転駆動力を伝達するドラムギア１２１Ｇおよびローラーギア８３Ｇに隣接するように、感光体ドラム１２１および現像ローラー８３が配置される。【選択図】図２
2016042140.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１軸部を備え、前記第１軸部回りに回転され、表面に静電潜像が形成される像担持体と、
前記第１軸部の軸方向の一端側に配置され、前記像担持体に回転駆動力を伝達する第１回転ギアと、
前記像担持体に対向して配置される現像装置と、を有し、
前記現像装置は、
開口部を備えるハウジングと、
前記第１軸部と平行に配置される第２軸部を備え、前記ハウジングに前記第２軸部回りに回転可能に支持され、前記開口部から露出された周面の一部が前記像担持体に対して間隔をおいて配置され、前記周面に現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記第２軸部の軸方向の前記一端側に配置され、前記現像剤担持体に回転駆動力を伝達する第２回転ギアと、
を備え、
前記像担持体は、円筒状の第１基材と、前記第１基材上に形成された第１表面層とを備え、
前記現像剤担持体は、円筒状の第２基材と、前記第２基材上に形成された第２表面層とを備え、
前記現像剤担持体および前記像担持体の軸方向が鉛直方向に沿うように前記第１基材および第２基材が所定の浸漬槽に浸漬される浸漬法によって、前記第１表面層および前記第２表面層がそれぞれ形成され、
前記現像剤担持体および前記像担持体の前記浸漬時の下端側が、前記軸方向の前記一端側において互いに対向するように、前記像担持体および前記現像剤担持体が配置されていることを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】
前記像担持体および前記現像剤担持体は、互いに対向する領域において、同じ方向に回転されることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】
前記像担持体および前記現像剤担持体が互いに対向する領域のうち、前記軸方向の前記一端側とは反対の他端側に連通する風路と、
前記風路に接続され、前記風路を介して、前記像担持体および前記現像剤担持体が対向する領域から空気を吸気する空気流発生部と、
を有することを特徴とする請求項１または２に記載の画像形成装置。
【請求項４】
前記第１基材は、アルミニウムからなり、
前記像担持体は、前記第１基材の表面に形成された第１酸化層を更に備え、
前記第１表面層は前記第１酸化層の表面に形成されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の画像形成装置。
【請求項５】
前記第２基材は、アルミニウムからなり、
前記現像剤担持体は、前記第２基材の表面に形成された第２酸化層を更に備え、
前記第２表面層は前記第２酸化層の表面に形成されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れか１項に記載の画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、画像を形成する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電子写真方式を利用した、複写機、プリンター、ファクシミリ等の画像形成装置では、感光体ドラム上に形成された静電潜像に現像装置がトナーを供給して該静電潜像を現像することにより、感光体ドラム上にトナー像を形成する。現像装置は、ハウジングに回転可能に支持される現像ローラー（現像剤担持体）を備える。現像ローラーは、感光体ドラムに所定のギャップをおいて配置され、周面に少なくともトナーを含む現像剤を担持する。特許文献１には、感光体ドラムに対向して配置された現像ローラーが開示されている。現像ローラーの軸部に配置されたギアが回転されることで、現像ローラーが所定の回転方向に回転される。また、現像ローラーの表面に樹脂層が備えられた技術が開示されている。現像ローラーの素管が、予め樹脂材料が溶解された樹脂液中に浸漬されることによって、現像ローラーが製造される浸漬法（ディップ法、ディッピング製法）が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−３００６７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記のような技術では、現像ローラーから飛散したトナーがギアに付着すると、ギア歯のピッチに応じた画像欠陥や現像ローラーの回転不良が生じることがあった。
【０００５】
本発明は、上記のような課題を解決するためになされたものであり、現像剤担持体および像担持体に回転駆動力を伝達するギアの現像剤汚染を抑制した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】
【０００６】
本発明の一局面に係る画像形成装置は、第１軸部を備え、前記第１軸部回りに回転され、表面に静電潜像が形成される像担持体と、前記第１軸部の軸方向の一端側に配置され、前記像担持体に回転駆動力を伝達する第１回転ギアと、前記像担持体に対向して配置される現像装置と、を有し、前記現像装置は、開口部を備えるハウジングと、前記第１軸部と平行に配置される第２軸部を備え、前記ハウジングに前記第２軸部回りに回転可能に支持され、前記開口部から露出された周面の一部が前記像担持体に対して間隔をおいて配置され、前記周面に現像剤を担持する現像剤担持体と、前記第２軸部の軸方向の前記一端側に配置され、前記現像剤担持体に回転駆動力を伝達する第２回転ギアと、を備え、前記像担持体は、円筒状の第１基材と、前記第１基材上に形成された第１表面層とを備え、前記現像剤担持体は、円筒状の第２基材と、前記第２基材上に形成された第２表面層とを備え、前記現像剤担持体および前記像担持体の軸方向が鉛直方向に沿うように前記第１基材および第２基材が所定の浸漬槽に浸漬される浸漬法によって、前記第１表面層および前記第２表面層がそれぞれ形成され、前記現像剤担持体および前記像担持体の前記浸漬時の下端側が、前記軸方向の前記一端側において互いに対向するように、前記像担持体および前記現像剤担持体が配置されていることを特徴とする。
【０００７】
本構成によれば、現像装置の現像剤担持体は、像担持体に対して間隔をおいて配置され、ハウジングに第２軸部回りに回転可能に支持される。現像剤担持体の周面には現像剤が担持される。像担持体および現像剤担持体が回転すると、両者の間には層流が形成される。このような層流は、現像剤担持体の周面から飛散した現像剤を現像装置の周辺に拡散させる。第１回転ギアや第２回転ギアに現像剤が付着し続けると、これらの回転ギアのトルク上昇や回転不良が生じやすくなる。また、回転ギアのギア歯のピッチに応じた横筋（ジッタ）が画像上に生じることがある。上記の構成によれば、現像剤担持体および像担持体の浸漬時の下端側が、軸方向の一端側において互いに対向するように、像担持体および現像剤担持体が配置されている。浸漬時の下端側では、第１表面層および第２表面層が部分的に厚くなる。このため、第１回転ギアおよび第２回転ギアに隣接する現像剤担持体および像担持体の一端部では、両者の間隔が部分的に狭くなる。この結果、層流の流れが遮られ、現像剤を含んだ空気流が第１回転ギアおよび第２回転ギアに向かって流れることが抑止される。したがって、第１回転ギアおよび第２回転ギアの現像剤汚染が低減され、ギアの回転不良や画像欠陥の発生が防止される。
【０００８】
上記の構成において、前記像担持体および前記現像剤担持体は、互いに対向する領域において、同じ方向に回転されることが望ましい。
【０００９】
本構成によれば、像担持体および現像剤担持体の回転方向下流側に向かって層流が形成されやすい。この結果、現像剤を含んだ空気流が第１回転ギアおよび第２回転ギアに向かって流れることが更に抑止される。
【００１０】
上記の構成において、前記像担持体および前記現像剤担持体が互いに対向する領域のうち、前記軸方向の前記一端側とは反対の他端側に連通する風路と、前記風路に接続され、前記風路を介して、前記像担持体および前記現像剤担持体が対向する領域から空気を吸気する空気流発生部と、を有することが望ましい。
【００１１】
本構成によれば、浸漬時の上端側では、第１表面層および第２表面層が部分的に薄くなる。このため、像担持体および現像剤担持体が互いに対向する領域のうち、軸方向の他端側では、現像剤担持体および像担持体の間隔が部分的に広くなる。上記の構成によれば、当該間隔が広い領域を介して、空気が吸気される。したがって、現像剤を含んだ空気流を現像剤担持体および像担持体が対向する領域から速やかに吸気することができる。この結果、第１回転ギアおよび第２回転ギアの現像剤汚染が更に低減される。
【００１２】
上記の構成において、前記第１基材は、アルミニウムからなり、前記像担持体は、前記第１基材の表面に形成された第１酸化層を更に備え、前記第１表面層は前記第１酸化層の表面に形成されていることが望ましい。
【００１３】
本構成によれば、アルミニウムからなる第１基材の上に第１酸化層が形成されることで、第１表面層の第１基材に対する付着力が増大される。この結果、更に、第１表面層の剥離が抑制される。したがって、長期に亘って、第１回転ギアおよび第２回転ギアの現像剤汚染が低減される。
【００１４】
上記の構成において、前記第２基材は、アルミニウムからなり、前記現像剤担持体は、前記第２基材の表面に形成された第２酸化層を更に備え、前記第２表面層は前記第２酸化層の表面に形成されていることが望ましい。
【００１５】
本構成によれば、アルミニウムからなる第２基材の上に第２酸化層が形成されることで、第２表面層の第２基材に対する付着力が増大される。この結果、第２表面層の剥離が抑制される。したがって、長期に亘って、第１回転ギアおよび第２回転ギアの現像剤汚染が更に低減される。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、現像剤担持体および像担持体に回転駆動力を伝達するギアの現像剤汚染を抑制した画像形成装置が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態に係る画像形成装置の内部構造を示す断面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る像担持体および現像剤担持体の周辺を示す模式的な平面図（Ａ）、および、像担持体および現像剤担持体の端部の膜厚の様子を示す模式的な断面図（Ｂ）である。
【図３】本発明の実施形態に係る現像剤担持体の軸方向の膜厚の分布を示すグラフ（Ａ）、（Ｂ）である。
【図４】本発明の変形実施形態に係る像担持体および現像剤担持体の模式的な断面図に、空気流発生部および風路を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、図面を参照しつつ、本発明の一実施形態について説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るプリンター１００（画像形成装置）の内部構造を概略的に示す図である。図１に示されるプリンター１００は、いわゆるモノクロプリンター機であるが、他の実施形態において、画像形成装置は、カラープリンター、ファクシミリ装置、これらの機能を備える複合機やトナー画像をシートに形成するための他の装置であってもよい。尚、以下の説明で用いられる「上」や「下」、「前」や「後」、「左」や「右」といった方向を表す用語は、単に、説明の明瞭化を目的とするものであり、画像形成装置の原理を何ら限定するものではない。
【００１９】
プリンター１００は、シートＳに画像を形成するための様々な装置を収容する筐体２００を備える。筐体２００は、筐体２００の上面を規定する上壁２１０と、筐体２００の底面を規定する底壁２２０と、上壁２１０と底壁２２０との間で直立する背面壁２３０と、背面壁２３０とは反対側に取り付けられた手差トレイ２４０と、を含む。手差トレイ２４０は、下端を支点として、上下に回動可能である（図１の矢印Ｄ１）。図１に示されるように、手差トレイ２４０が下方に回動されると、筐体２００に形成された本体開口部２９０が開放される。本体開口部２９０は、筐体２００の内部空間２６０に連通する。したがって、使用者は、本体開口部２９０を介して、筐体２００の内部空間２６０に収容された様々な装置にアクセスすることができる。手差トレイ２４０が上方に回動すると、本体開口部２９０は閉じられる。この結果、使用者の不必要な内部空間２６０へのアクセスは防止される。
【００２０】
プリンター１００は、カセット１１０と、ピックアップローラー１１２と、第１給紙ローラー１１３と、第２給紙ローラー１１４と、搬送ローラー１１５と、レジストローラー対１１６と、画像形成部１２とを備える。
【００２１】
カセット１１０は、内部にシートＳを収容する。カセット１１０は、シートＳを支持するリフト板１１１を備える。リフト板１１１は、シートＳの先頭縁を押し上げるように傾斜する。
【００２２】
ピックアップローラー１１２は、リフト板１１１によって押し上げられたシートＳの先頭縁上に配置される。ピックアップローラー１１２が回転すると、シートＳはカセット１１０から引き出される。
【００２３】
第１給紙ローラー１１３は、ピックアップローラー１１２の下流に配設される。第１給紙ローラー１１３は、シートＳを更に下流に送り出す。第２給紙ローラー１１４は、手差しトレイ２４０の支点付近に配設される。第２給紙ローラー１１４は、手差トレイ２４０上のシートＳを筐体２００内に引き込む。使用者は、カセット１１０に収容されたシートＳ、または手差トレイ２４０の上に載置されたシートＳを選択的に使用することができる。
【００２４】
搬送ローラー１１５は、第１給紙ローラー１１３、第２給紙ローラー１１４の下流に配設される。搬送ローラー１１５は、第１給紙ローラー１１３、第２給紙ローラー１１４によって送り出されたシートＳを更に下流へ搬送する。
【００２５】
レジストローラー対１１６は、搬送方向と直交する方向のシートの位置を規定する。これにより、シートＳ上に形成される画像の位置が調整される。レジストローラー対１１６は、画像形成部１２による画像形成のタイミングに合わせて、シートＳを画像形成部１２に供給する。
【００２６】
画像形成部１２は、感光体ドラム１２１（像担持体）と、帯電器１２４と、露光装置１２３と、現像装置１２２と、トナーコンテナ１２５と、転写ローラー１２６と、クリーニング装置１２７とを備える。
【００２７】
感光体ドラム１２１は、略円筒体の形状を有する。感光体ドラム１２１は、表面に静電潜像が形成されるとともに、該静電潜像に応じたトナー画像を担持する。なお、感光体ドラム１２１は、不図示のドラムユニットに回転可能に支持されている。ドラムユニットは、筐体２００に対して着脱可能とされる。
【００２８】
帯電器１２４は、所定の電圧が印加され、感光体ドラム１２１の周面を略一様に帯電させる。露光装置１２３は、帯電器１２４によって帯電された感光体ドラム１２１の周面に、レーザー光を照射する。該レーザー光は、プリンター１００に通信可能に接続されたパーソナルコンピュータといった外部装置（図示せず）から出力された画像データに従って、照射される。この結果、感光体ドラム１２１の周面には、画像データに対応する静電潜像が形成される。
【００２９】
現像装置１２２は、感光体ドラム１２１に対向して配置され、静電潜像が形成された感光体ドラム１２１の周面にトナーを供給する。トナーコンテナ１２５は、現像装置１２２へトナーを供給する。現像装置１２２がトナーを感光体ドラム１２１に供給すると、感光体ドラム１２１の周面に形成された静電潜像が現像（可視化）される。この結果、感光体ドラム１２１の周面に、トナー画像が形成されることとなる。
【００３０】
転写ローラー１２６は、感光体ドラム１２１の周面に当接するように、回転可能に配設される。レジストローラー対１１６から搬送されたシートＳが、感光体ドラム１２１と転写ローラー１２６との間を通過するときに、感光体ドラム１２１の周面に形成されたトナー画像が、シートＳに転写される。
【００３１】
クリーニング装置１２７は、シートＳへトナー画像が転写された後に、感光体ドラム１２１の周面に残るトナーを除去する。クリーニング装置１２７によって、清浄化された感光体ドラム１２１の周面は、再度、帯電器１２４の下方を通過し、一様に帯電される。その後、上述のトナー画像の形成が新たに行われる。
【００３２】
プリンター１００は、画像形成部１２よりも搬送方向下流側に、シートＳ上のトナー画像を定着させる定着装置１３０を更に備える。定着装置１３０は、シートＳ上のトナーを溶融させる加熱ローラー１３１と、シートＳを加熱ローラー１３１に密着させる圧力ローラー１３２と、を備える。シートＳが加熱ローラー１３１と圧力ローラー１３２との間を通過すると、トナー画像は、シートＳに定着される。
【００３３】
プリンター１００は、定着装置１３０の下流に配設された複数の搬送ローラー対１３３と、搬送ローラー対１３３の下流に配設された排出ローラー対１３４と、を更に備える。シートＳは、搬送ローラー対１３３によって上方に搬送され、最終的に、排出ローラー対１３４によって、筐体２００から排出される。筐体２００から排出されたシートＳは、上壁２１０上に積み重ねられる。
【００３４】
次に、本実施形態に係る感光体ドラム１２１および現像装置１２２について、更に詳述する。図２は、本実施形態に係る感光体ドラム１２１および現像装置１２２の現像ローラー８３の周辺を示す模式的な平面図（Ａ）、および、感光体ドラム１２１および現像装置１２２の端部の膜厚の様子を示す模式的な断面図（Ｂ）である。
【００３５】
感光体ドラム１２１は、ドラムシャフト１２１Ｊ（第１軸部）を備える。ドラムシャフト１２１Ｊは、感光体ドラム１２１の回転における回転軸となる。ドラムシャフト１２１Ｊは、前述のドラムユニットに備えられたベアリングに軸支されている。感光体ドラム１２１は、ドラムシャフト１２１Ｊ回りに回転される。更に、プリンター１００は、ドラムギア１２１Ｇ（第１回転ギア）（図２（Ａ））と、第１モーターＭ１と、第２モーターＭ２と、を備える。ドラムギア１２１Ｇは、ドラムシャフト１２１Ｊの軸方向の一端側（右端側）に配置され、感光体ドラム１２１に回転駆動力を伝達するギアである。第１モーターＭ１は、感光体ドラム１２１を回転させる回転駆動力を発生する。図２（Ａ）に示すように、第１モーターＭ１は、ドラムギア１２１Ｇに連結されている。第２モーターＭ２は、現像装置１２２の現像ローラー８３を回転させる回転駆動力を発生する。
【００３６】
現像装置１２２は、現像ハウジング８０（図１）（ハウジング）と、現像ローラー８３（現像剤担持体）と、を備える。現像ハウジング８０は、現像装置１２２の筐体部分であり、内部にトナーを収容している。現像ハウジング８０は、感光体ドラム１２１に対向する領域に開口部１２２Ｈ（図１）を備えている。現像ローラー８３は、円筒形状からなる。現像ローラー８３は、ローラーシャフト８３Ｊ（第２軸部）を備える。ローラーシャフト８３Ｊは、現像ローラー８３の回転における回転軸となる。現像ローラー８３は、ローラーシャフト８３Ｊ回りに回転可能に現像ハウジング８０に支持されている。なお、図２（Ａ）に示すように、ローラーシャフト８３Ｊは、感光体ドラム１２１のドラムシャフト１２１Ｊと平行に配置される。図１に示すように、現像ハウジング８０の開口部１２２Ｈから露出された現像ローラー８３の周面の一部が、感光体ドラム１２１に対して間隔をおいて配置されている。現像ローラー８３は、周面にトナー（現像剤）を担持する。周面に担持されたトナーが感光体ドラム１２１に供給されるために、現像ローラー８３には直流電圧に交流電圧が重畳された現像バイアスが印加される。
【００３７】
更に、現像装置１２２は、ローラーギア８３Ｇ（図２（Ａ））（第２回転ギア）を備える。ローラーギア８３Ｇは、ローラーシャフト８３Ｊの軸方向の一端側（右端側）に配置され、現像ローラー８３に回転駆動力を伝達する。図２（Ａ）に示すように、前述の第２モーターＭ２は、ローラーギア８３Ｇに連結されている。このように、本実施形態では、ローラーギア８３Ｇおよびドラムギア１２１Ｇは、現像ローラー８３および感光体ドラム１２１に対して、軸方向の同じ側に間隔をおいて配置されている。
【００３８】
図２（Ａ）を参照して、本実施形態では、感光体ドラム１２１の軸方向の長さが、現像ローラー８３の軸方向の長さと略同じに設定されている。また、現像ローラー８３は、不図示の一対のトラッキングローラーを備える。トラッキングローラーは、現像ローラー８３のローラーシャフト８３Ｊに軸支された円筒部材である。なお、トラッキングローラーは現像ローラー８３の軸方向に僅かな厚さを備えた薄板状の部材である。トラッキングローラーの周面が感光体ドラム１２１の表面の両端部または前述のドラムユニットに当接することで、現像ローラー８３と感光体ドラム１２１との間の間隔（ギャップ）が規制される。
【００３９】
図２（Ｂ）を参照して、現像ローラー８３は、円筒状のスリーブ８３０（第２基材）と、スリーブ８３０上に形成されたコート層８３Ｃ（第２表面層）と、を備える。スリーブ８３０は、現像装置１２２の仕様に応じて、直径１２〜２０ｍｍのものが主に用いられる。また、感光体ドラム１２１は、円筒状のドラム素管１２０（第１基材）と、ドラム素管１２０上に形成された機能層１２０Ｃ（第１表面層）とを備える。
【００４０】
現像ローラー８３のスリーブ８３０は、アルミニウムからなる。現像ローラー８３のコート層８３Ｃは、以下の浸漬法によって形成される。まず、スリーブ８３０の外周面にアルマイト処理が施され、厚さ１０μｍのアルマイト層（第２酸化層）が形成される。アルミニウムからなるスリーブ８３０の上に酸化層が形成されることで、コート層８３Ｃのスリーブ８３０に対する付着力が増大される。この結果、コート層８３Ｃの剥離が抑制される。その後、スリーブ８３０の表面、すなわち、アルマイト層の表面が１２０℃で１０分以上熱処理される。この熱処理は、コート層８３Ｃの乾燥工程においてクラックが生じることを抑止するため、予めスリーブ８３０にクラックを意図的に生じさせるために行われる。前記熱処理の時間は予め定められており、例えば、前記乾燥工程に要する時間以上に定められている。前記熱処理は、常に一定の温度で一定の時間だけ行われる。これにより、前記熱処理が行われる全てのスリーブ８３０に対して概ね定量のクラックが生じる。前記熱処理の後にアルマイト層上にコート層８３Ｃを形成する処理が行われる。具体的には、結着樹脂としてのアルコール可溶性のナイロン樹脂（１００重量部）、顔料として酸化チタン（５０〜１２５重量部）、および分散媒体としてのメタノール（８００重量部）が、直径１．０ｍｍのジルコニアビーズとともにボールミルで約４８時間混合され混合液が準備される。その混合液にアルマイト処理されたスリーブ８３０を所定時間浸漬させた後に引き上げ、１３０℃の高温環境の下で１０分間乾燥させる。なお、スリーブ８３０は、円筒形状の軸方向が鉛直方向に沿うように、混合液の中に浸漬され、引き上げられる。この際、ポリテトラフルオロエチレン製のブレードによって余分な混合液が剥離される。この結果、厚み２μｍ〜１１μｍのコート層８３Ｃがコーティングされたスリーブ８３０が製作される。このように、コート層８３Ｃがコーティングされる前に、予め熱処理によってアルマイト層にクラックが生成される。このため、コート層８３Ｃに含有されている導電剤が、コート層８３Ｃの乾燥時にコート層８３Ｃの内部に発生する対流の影響で偏在することが防止される。この結果、導電材が均一に分散したコート層８３Ｃを形成することが可能になる。
【００４１】
感光体ドラム１２１の機能層１２０Ｃも、上記のコート層８３Ｃと同様に浸漬法によって形成される。機能層１２０Ｃは、感光体ドラム１２１の表面に静電潜像が形成されるための機能を備えた公知の電荷発生層や電荷輸送層を含む。なお、アルミニウムからなるドラム素管１２０の表面にも、予めアルマイト層（第１酸化層）が形成された上で、当該アルマイト層の上に機能層１２０Ｃが形成される。このため、機能層１２０Ｃのドラム素管１２０に対する付着力が増大される。この結果、機能層１２０Ｃの剥離が抑制される。
【００４２】
一方、上記のような浸漬法によってコート層８３Ｃおよび機能層１２０Ｃが形成される場合、スリーブ８３０およびドラム素管１２０の表面に付着した混合液は、引き上げ時の重力の影響によって下方に垂れ下がりやすい。このため、浸漬時に下端側に位置するスリーブ８３０の表面には、軸方向の中央部と比較して部分的に厚いコート層８３Ｃであるローラー厚層部８３Ｃ１が形成される（図２（Ｂ））。また、浸漬時に上端側に位置するスリーブ８３０の表面には、軸方向の中央部と比較して部分的に薄いコート層８３Ｃであるローラー薄層部８３Ｃ２が形成される。同様に、浸漬時に下端側に位置するドラム素管１２０の表面には、軸方向の中央部と比較して部分的に厚い機能層１２０Ｃであるドラム厚層部１２０Ｃ１が形成される。また、浸漬時に上端側に位置するドラム素管１２０の表面には、軸方向の中央部と比較して部分的に薄い機能層１２０Ｃであるドラム薄層部１２０Ｃ２が形成される。
【００４３】
図３（Ａ）は、現像ローラー８３のスリーブ８３０に形成されたコート層８３Ｃの下端側の膜厚の分布を示している。一方、図３（Ｂ）は、スリーブ８３０に形成されたコート層８３Ｃの上端側の膜厚の分布を示している。いずれも、横軸は、スリーブ８３０の端部からの距離を示し、縦軸は、軸方向におけるそれぞれの位置に応じた膜厚を、コート層８３Ｃの平均膜厚に対する差分として示している。図３（Ａ）、（Ｂ）に示すように、コート層８３Ｃのうち上端部の薄い部分の長さは、下端部の厚い部分の長さよりも長い。また、コート層８３Ｃの上端部の最大膜厚減少分（３μｍ）は、下端部の最大膜厚上昇分（３．５μｍ）に近似した値となっている。このように、引き上げ時の重力の影響から、ローラー薄層部８３Ｃ２の軸方向の長さは、ローラー厚層部８３Ｃ１の軸方向の長さよりも長くなりやすい。同様に、ドラム薄層部１２０Ｃ２の軸方向の長さは、ドラム厚層部１２０Ｃ１の軸方向の長さよりも長くなりやすい。
【００４４】
図２（Ａ）、（Ｂ）を参照して、本実施形態では、現像ローラー８３および感光体ドラム１２１の浸漬時の下端側が、ドラムシャフト１２１Ｊおよびローラーシャフト８３Ｊの軸方向の一端側（右端側）において互いに対向するように、感光体ドラム１２１および現像ローラー８３が配置されている。すなわち、図２（Ｂ）に示すように、ローラー厚層部８３Ｃ１がドラム厚層部１２０Ｃ１に対向し、ドラム薄層部１２０Ｃ２がローラー薄層部８３Ｃ２に対向して配置される。この際、ローラー厚層部８３Ｃ１およびドラム厚層部１２０Ｃ１は、ドラムギア１２１Ｇおよびローラーギア８３Ｇに近い位置に配置され、ドラム薄層部１２０Ｃ２およびローラー薄層部８３Ｃ２は、ドラムギア１２１Ｇおよびローラーギア８３Ｇから遠い位置に配置される。
【００４５】
図２（Ａ）の矢印で示すように、感光体ドラム１２１および現像ローラー８３が回転すると、両者の間には層流が形成される。このような層流に加え、現像ローラー８３の遠心力によって、開口部１２２Ｈ（図１）を介して露出された現像ローラー８３の周面からトナーの一部が飛散する。飛散したトナーがドラムギア１２１Ｇやローラーギア８３Ｇに付着し続けると、これらの回転ギアのトルク上昇や回転不良が生じやすくなる。また、ドラムギア１２１Ｇやローラーギア８３Ｇのギア歯のピッチに応じた横筋（ジッタ）が画像上に生じることがある。
【００４６】
一方、本実施形態では、前述のように、感光体ドラム１２１および現像ローラー８３の浸漬時の下端側が、ドラムシャフト１２１Ｊおよびローラーシャフト８３Ｊの軸方向の一端側（右端側）において互いに対向するように、感光体ドラム１２１および現像ローラー８３が配置されている。このため、図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、ドラムギア１２１Ｇおよびローラーギア８３Ｇに隣接する感光体ドラム１２１および現像ローラー８３の右端部では、両者の間隔が部分的に狭くなる。この結果、図２（Ｂ）の矢印ＤＳで示されるように、空気流（層流）の一部が軸方向に進んだとしても、ドラム厚層部１２０Ｃ１およびローラー厚層部８３Ｃ１によって当該空気流が遮られる。この結果、トナーを含んだ空気流がドラムギア１２１Ｇおよびローラーギア８３Ｇに向かって流れることが抑止される。したがって、ドラムギア１２１Ｇおよびローラーギア８３Ｇのトナー汚染が低減され、ギアの回転不良や画像欠陥の発生が防止される。また、感光体ドラム１２１や現像装置１２２の周辺を冷却するために、感光体ドラム１２１と現像ローラー８３との間に空気流を流入させた場合でも、ドラムギア１２１Ｇやローラーギア８３Ｇの汚れを防止することができる。このため、特に高温環境下において、プリンター１００の印刷動作を頻繁に停止させ、冷却時間を設ける必要が低減される。したがって、プリンター１００の生産性が高く維持される。
【００４７】
また、上記のように、ドラムギア１２１Ｇおよびローラーギア８３Ｇに隣接する領域において、感光体ドラム１２１および現像ローラー８３の間隔が部分的に狭い場合、当該領域での現像電界が部分的に強くなる。このため、空気流に含まれる帯電量の低いトナーでも、現像電界によって制御されやすくなる。したがって、このようなトナーがドラムギア１２１Ｇやローラーギア８３Ｇに至る前に、トナーが感光体ドラム１２１の表面に現像される、または、現像ローラー８３の周面に回収されることが可能となる。
【００４８】
更に、本実施形態では、図２（Ａ）の矢印で示すように、感光体ドラム１２１および現像ローラー８３は、互いに対向する領域において、同じ方向に（上から下に向かって、図１参照）回転される。したがって、感光体ドラム１２１および現像ローラー８３の回転方向下流側（下方）に向かって層流が形成されやすい。この結果、トナーを含んだ空気流がドラムギア１２１Ｇおよびローラーギア８３Ｇに向かって軸方向に流れることが更に抑止される。
【００４９】
更に、本実施形態では、前述のように、感光体ドラム１２１では、ドラム素管１２０上に酸化層が形成され、当該酸化層の上に、機能層１２０Ｃが形成される。また、現像ローラー８３では、スリーブ８３０上に酸化層が形成され、当該酸化層の上に、コート層８３Ｃが形成される。このため、機能層１２０Ｃおよびコート層８３Ｃの剥離が抑制される。したがって、長期に亘って、ドラム厚層部１２０Ｃ１およびローラー厚層部８３Ｃ１が維持され、ドラムギア１２１Ｇおよびローラーギア８３Ｇのトナー汚染が低減される。
【００５０】
以上、本発明の各実施形態に係る画像形成装置１について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば次のような変形実施形態を採用することができる。
【００５１】
（１）上記の実施形態では、画像形成装置１としてモノクロ機を用いて説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。画像形成装置１は、カラー画像を印刷するフルカラー機などであってもよい。
【００５２】
（２）図４は、本発明の変形実施形態に係るプリンター１００Ａ（画像形成装置）において、感光体ドラム１２１（像担持体）および現像ローラー８３（現像剤担持体）の模式的な断面図に、ファン８５およびダクト８６を示した図である。
【００５３】
プリンター１００Ａは、ファン８５（空気流発生部）と、ダクト８６（風路）とを備える。ダクト８６は、プリンター１００Ａ内に延設されている。ダクト８６は、感光体ドラム１２１および現像ローラー８３が互いに対向する領域のうち、ドラムシャフト１２１Ｊおよびローラーシャフト８３Ｊ（図２（Ａ））の軸方向の一端側（右端側）とは反対の他端側（左端側）に連通している。ファン８５は、ダクト８６を介して、感光体ドラム１２１および現像ローラー８３が対向する領域から空気を吸気する。不図示の制御部によってファン８５が回転されると、図４の矢印ＤＦで示すように、空気流が発生する。
【００５４】
前述のように、浸漬時の上端側では、感光体ドラム１２１の機能層１２０Ｃおよび現像ローラー８３のコート層８３Ｃは部分的に薄くなる（ドラム薄層部１２０Ｃ２およびローラー薄層部８３Ｃ２）。このため、感光体ドラム１２１および現像ローラー８３が互いに対向する領域のうち、軸方向の他端側（左端側）では、感光体ドラム１２１および現像ローラー８３の間隔が部分的に広くなっている。本変形実施形態によれば、当該間隔が広い領域を介して、ファン８５によって空気が吸気される。したがって、トナーを含んだ空気流を感光体ドラム１２１および現像ローラー８３が対向する領域から速やかに吸気することができる。特に、右端側のドラム厚層部１２０Ｃ１およびローラー厚層部８３Ｃ１の周辺では、部分的に気圧が高くなっているため、比較的低圧の左端側に向かって空気流が一層流れやすくなる。この結果、ドラムギア１２１Ｇおよびローラーギア８３Ｇのトナー汚染が更に低減される。
【実施例】
【００５５】
次に、プリンター１００における感光体ドラム１２１および現像ローラー８３の好ましい態様について、実施例をもとに説明する。なお、以後の各実施例は、下記の実験条件にて行った。
＜実験条件について＞
・プリント速度：４５枚／分
・感光体ドラム１２１：ＯＰＣドラム
・感光体ドラム１２１の周速度：２１０ｍｍ／ｓｅｃ
・現像ローラー８３：アルマイト表面処理＋ナイロン樹脂コート
・現像ローラー８３の周速度：感光体ドラム１２１に対して周速比１．６（ウィズ回転）
・感光体ドラム１２１と現像ローラー８３とのギャップ：０．３ｍｍ
・感光体ドラム３１の表面電位：＋４００Ｖ（背景部）、＋５０Ｖ（画像部）
・現像ローラー８３に印加される現像バイアス：交流電圧の周波数２．７ｋＨｚ、Ｄｕｔｙ４５％、Ｖｐｐ１６００Ｖ、直流電圧２９０Ｖ
・トナーの平均粒径：７．８μｍ（正帯電性）
【００５６】
表１に、実施例および各比較例における感光体ドラム１２１および現像ローラー８３の配置条件、ならびに、評価結果を示す。
【００５７】
【表１】
2016042140.tif 000003
【００５８】
実施例１では、上記の実施形態のように、軸方向においてドラムギア１２１Ｇおよびローラーギア８３Ｇが配置される右端側（駆動側）に、感光体ドラム１２１および現像ローラー８３の浸漬時の下端部（ドラム厚層部１２０Ｃ１、ローラー厚層部８３Ｃ１）が配置される。比較例１では、軸方向の駆動側に、感光体ドラム１２１および現像ローラー８３の浸漬時の上端部（ドラム薄層部１２０Ｃ２、ローラー薄層部８３Ｃ２）が配置される。一方、比較例２では、軸方向の駆動側に、感光体ドラム１２１の浸漬時の下端部（ドラム厚層部１２０Ｃ１）および現像ローラー８３の浸漬時の上端部（ローラー薄層部８３Ｃ２）が配置される。更に、比較例３では、軸方向の駆動側に、感光体ドラム１２１の浸漬時の上端部（ドラム薄層部１２０Ｃ２）および現像ローラー８３の浸漬時の下端部（ローラー厚層部８３Ｃ１）が配置される。
【００５９】
また、各実験では、Ａ４縦サイズの画像を室温環境において１０万枚印刷した上で、ドラムギア１２１Ｇおよびローラーギア８３Ｇのトナー汚れ（ギア汚れ）が評価された。更に、印刷前後におけるドラムギア１２１Ｇおよびローラーギア８３Ｇのトルク上昇分のうち大きな値が表１に示されている（トルク変化量）。
【００６０】
表１に示すように、感光体ドラム１２１および現像ローラー８３の浸漬時の下端側が、ドラムギア１２１Ｇおよびローラーギア８３Ｇに近い位置に配置されることで、感光体ドラム１２１と現像ローラー８３との間の封止効果が増大される。この結果、ドラムギア１２１Ｇおよびローラーギア８３Ｇのトナー汚れが低減されるとともに、これらのギアの回転トルクの上昇が抑制される。一方、比較例１〜３では、トナーを含んだ空気流がドラムギア１２１Ｇおよびローラーギア８３Ｇに向かって流入しやすい。この結果、ギア汚れの発生や回転トルクの上昇分が増大される結果となった。
【符号の説明】
【００６１】
１００、１００Ａ  プリンター（画像形成装置）
１２０  ドラム素管（第１基材）
１２０Ｃ  機能層（第１表面層）
１２０Ｃ１  ドラム厚層部
１２０Ｃ２  ドラム薄層部
１２１  感光体ドラム（像担持体）
１２１Ｇ  ドラムギア（第１回転ギア）
１２１Ｊ  ドラムシャフト（第１軸部）
１２２  現像装置
８０  現像ハウジング（ハウジング）
８３  現像ローラー（現像剤担持体）
８３０  スリーブ（第２基材）
８３Ｃ  コート層（第２表面層）
８３Ｃ１  ローラー厚層部
８３Ｃ２  ローラー薄層部
８３Ｇ  ローラーギア（第２回転ギア）
８３Ｊ  ローラーシャフト（第２軸部）
８５  ファン（空気流発生部）
８６  ダクト（風路）
Ｍ１  第１モーター
Ｍ２  第２モーター
【図１】
2016042140.tif 000004
【図２】
2016042140.tif 000005
【図３】
2016042140.tif 000006
【図４】
2016042140.tif 000007