(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外周面に現像剤を担持する現像剤担持体と、現像剤を前記現像剤担持体の外周面に供給する供給ローラと、前記現像剤担持体に供給された現像剤の層厚を規制する層厚規制部材と、それらを保持する現像ケースとを具備する現像装置において、
前記供給ローラは、ローラ軸と、該ローラ軸上に設けられた接着層と、該接着層上に設けられた弾性層とを有し、長手方向の両端部の外径が中央部の外径より小さくなるように前記弾性層の表面に段差が設けられていることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記現像剤として一成分現像剤を用いることを特徴とする請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
前記供給ローラは、前記段差を構成する前記両端部の表面が画像形成領域内にあることを特徴とする請求項２に記載の現像装置。
【請求項４】
前記供給ローラは、前記段差が０．０５ｍｍ〜０．３５ｍｍの範囲内にあることを特徴とする請求項２又は３に記載の現像装置。
【請求項５】
前記供給ローラは、前記段差を構成する前記両端部の表面の形状が曲面形状を有することを特徴とする請求項２から４のいずれか１つに記載の現像装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５のいずれか１つに記載の現像装置を用いることを特徴とするプロセスカートリッジ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像装置及びプロセスカートリッジ、特に、電子写真方式を利用した複写機、プリンタ、ファクシミリ等の画像形成装置に使用される現像装置及びプロセスカートリッジに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の画像形成装置は、例えば、現像装置を含む画像形成部にて記録用紙等の記録材上にトナーを用いてトナー像を形成し、これを該記録材上に定着させることにより、該記録材上に画像を形成するように構成されている。
【０００３】
かかる従来の画像形成装置のうち、静電電子写真方式を利用した画像形成装置は、一般に帯電、露光、現像、転写、剥離、クリーニング、除電、及び定着の各工程からなる。かかる画像形成装置の画像を形成する工程では、例えば、表面移動する像担持体（例えば感光体）の表面を帯電装置によって均一に帯電し、該帯電した像担持体表面に露光装置によって光を照射することによって、像担持体表面に静電潜像を形成する。続いて、現像装置における現像剤担持体（例えば現像ローラ）にて現像剤を該現像剤担持体と像担持体との間の現像ニップ部へ搬送し、該現像ニップ部に搬送された現像剤によって像担持体上に形成された静電潜像を現像して像担持体表面上にトナー像を形成する。像担持体上に形成されたトナー像は、転写装置によって記録材上に転写され、その後、定着装置によって加熱されることによって、記録材上に固定される。また、像担持体表面上に残った転写残留トナーは、クリーニング装置により除去されて所定の回収部に回収されると共に、クリーニングされた後の像担持体表面は除電装置により残留電荷が除去される。そして、画像形成装置は、次の画像形成に備えられる。
【０００４】
像担持体上の静電潜像を現像する現像剤としては、トナーを主成分とする一成分現像剤やトナー及びキャリアを主成分とする二成分現像剤が一般に用いられる。一成分現像剤は、キャリアを使用しないことから、トナーとキャリアとを均一に混合するための攪拌機構などを必要とせず、現像装置がシンプルになるといった利点がある。そのため、小型の画像形成装置に使用されることが多い。
【０００５】
例えば、一成分現像剤を用いて行う現像は、帯電した現像剤（トナー）の薄層を現像剤担持体上に形成し、現像剤担持体の表面移動に伴って、この薄層を静電潜像が形成された像担持体と対向する現像位置（現像ニップ部）へ搬送することにより、該像担持体上の静電潜像を現像するものである。この場合、良好な画質を得るためには、現像剤担持体上に均一な帯電で均一な層厚の現像剤（トナー）薄層をいかに安定して形成するかが重要である。また、現像剤担持体が現像剤を担持するためには、一般的には、現像ケース内の現像剤を現像剤担持体へ供給するための供給ローラが用いられる。かかる構成においては、現像剤担持体と供給ローラとがローラ長手方向で互いに圧接配置されている場合が多い。
【０００６】
ところが、供給ローラは、どうしてもローラ長手方向の両端から軸支する構造をとるため、ローラ長手方向の中央部がたわむことになり、両端側の圧力のほうが中央部よりも高くなりやすく、像担持体への均等な現像剤の供給を行うことができず、画像ムラが生じるといった問題があった。このことは、現像剤担持体と供給ローラとがローラ長手方向で互いに圧接配置されている場合に、特に顕著となる。
【０００７】
この画像ムラを抑える現像装置として、一般に、供給ローラのローラ長手方向の両端部での圧接力を軽減するように構成したものが知られている。例えば、下記特許文献１には、トナー供給ローラの外径を長手方向の中央部が最大で両端部に向かうに従い次第に小さく（すなわち供給ローラを所謂クラウン形状に）することが開示されている。また、下記特許文献２には、現像剤供給ローラの芯金の径を、長手方向両端部に比して中央部で大きく（すなわち供給ローラの芯金を所謂クラウン形状に）形成することで、現像剤供給ローラの芯金が軸線方向に対して垂直な方向に撓まないようにし、供給ローラを現像剤担持体に長手方向において均一な圧力で接触させることが開示されている。
【特許文献１】特開平１０−１７７２９７号公報
【特許文献２】特開平１０−２１３９６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、前記したような従来の現像装置を長期間使用すると、現像剤担持体と供給ローラとの長手方向の接触部分のうち、供給ローラの長手方向両端における圧力が大きいため、供給ローラの長手方向端部から供給ローラの構成部材、主にフォーム材などの弾性部材からなる弾性層が剥がれてくるという不具合を生じていた。その結果、その領域における現像剤の供給ムラを招き、画像にまで影響が出てくるといった問題があった。
【０００９】
また、前記特許文献１に記載の現像装置の如く、供給ローラにクラウン形状のものを用いる場合には、供給ローラの長手方向両端部の圧接力が低下するものの、現像剤担持体と供給ローラとの接触部（現像ニップ部）の間隔が一定でないため、画像が前記長手方向で不均一になるという問題や、前記特許文献２に記載の現像装置の如く、供給ローラの芯金にクラウン形状のものを用いる場合には、供給ローラの構造が複雑化するだけでなく、芯金の長手方向の中央部が両端部に比して太いため、芯金に弾性層を装着する時に接着層が取れやすく、これにより作業性が低下し、そうすると、現像装置の製造において生産性の低下を招くという問題などがあった。
【００１０】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、簡単な構造で画像を均一化できると共に現像装置の製造において生産性の低下を招くことを防止できる上、供給ローラの長手方向端部からの弾性層の剥がれを抑制でき、これにより、該弾性層の剥がれに起因する画像ムラの発生を効果的に防止できる現像装置及びそれを適用したプロセスカートリッジ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】
【００１１】
本発明者らの知見によれば、従来の現像装置における供給ローラの長手方向端部にて発生した弾性層（例えばウレタンフォームからなる弾性部材の層）の剥がれ部分を確認したところ、弾性層の接着層との界面付近より剥がれていたことから、供給ローラの長手方向端部における応力について理論計算を行った結果、接着層と弾性層との間における応力が一番大きかったことを踏まえ、供給ローラの長手方向両端部の外径が中央部の外径より小さくなるように弾性層の表面に段差を設けることで、該供給ローラの長手方向端部での弾性層の剥がれを抑制できることがわかった。
【００１２】
本発明は、かかる知見に基づき完成に至ったものであり、前記課題を解決するために、外周面に現像剤を担持する現像剤担持体と、現像剤を前記現像剤担持体の外周面に供給する供給ローラと、前記現像剤担持体に供給された現像剤の層厚を規制する層厚規制部材と、それらを保持する現像ケースとを具備する現像装置において、前記供給ローラは、ローラ軸と、該ローラ軸上に設けられた接着層と、該接着層上に設けられた弾性層とを有し、長手方向の両端部の外径が中央部の外径より小さくなるように前記弾性層の表面に段差が設けられていることを特徴とする現像装置を提供する。
【００１３】
本発明に係る現像装置の具体的態様として次のものを例示できる。すなわち、
（ａ）前記現像剤として一成分現像剤を用いる態様、
（ｂ）前記供給ローラは、前記段差を構成する前記両端部の表面が画像形成領域内にある態様、
（ｃ）前記供給ローラは、前記段差が０．０５ｍｍ〜０．３５ｍｍの範囲内にある態様、
（ｄ）前記供給ローラは、前記段差を構成する前記両端部の表面の形状が曲面形状を有する態様、
（ｅ）前記（ａ）〜（ｄ）の態様のうち少なくとも二つを組み合わせた態様である。
【００１４】
また、本発明は、前記本発明に係る現像装置を用いることを特徴とするプロセスカートリッジも提供する。なお、本発明に係るプロセスカートリッジとしては、画像形成プロセスのうち現像プロセスを含む少なくとも二つの機能部材をユニット化して画像形成装置に対して着脱自在としたものを例示でき、具体的には、像担持体と前記本発明に係る現像装置とを含む部材をユニット化して画像形成装置に対して着脱自在としたものを挙げることができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明に係る現像装置及びそれを適用したプロセスカートリッジでは、前記供給ローラは、前記ローラ軸と、該ローラ軸上に設けられた前記接着層と、該接着層上に設けられた前記弾性層とを有し、長手方向の両端部の外径が中央部の外径より小さくなるように前記弾性層の表面に段差を設けるだけので、簡単な構造である。さらに、前記供給ローラは、主として画像領域を形成する前記中央部での前記現像剤担持体との間隔は前記長手方向に一定に保つことができ、これにより、画像を前記長手方向で均一にすることができる。さらに、前記ローラ軸は所謂クラウン形状のものではないので、該ローラ軸に前記弾性層を装着する時に前記接着層が取れにくく、これにより、作業性の低下を招くことがないため、現像装置の製造において生産性の低下を招くことを防止することができる。さらに、前記供給ローラの長手方向両端部の外径が中央部の外径より小さいので、該供給ローラの長手方向両端部での前記接着層と前記弾性層との間における応力を十分抑制でき、これにより、前記供給ローラの長手方向端部からの前記弾性層の剥がれを可及的に少なくでき、従って、該弾性層の剥がれに起因する画像ムラの少ない良好な画質を安定的に維持することができる。
【００１６】
このように、本発明に係る現像装置及びプロセスカートリッジによれば、簡単な構造で画像を均一化できると共に当該現像装置の製造において生産性の低下を招くことを防止できる上、前記供給ローラの長手方向端部からの前記弾性層の剥がれを抑制でき、これにより、該弾性層の剥がれに起因する画像ムラの発生を効果的に防止することができる。
【００１７】
また、本発明に係る現像装置において、前記現像剤として一成分現像剤を用いる場合、該一成分現像剤はトナーに比べ粒径の大きなキャリアを含まないため、小粒径現像剤を供給でき、それだけ前記供給ローラの負担を軽減することができる。
【００１８】
また、本発明に係る現像装置において、前記供給ローラは、前記段差を構成する前記両端部の表面が画像形成領域内にある場合、前記弾性層の長さを抑えることができるので、トルク上昇を抑えることができると共に、材料費のアップも抑えることができる。
【００１９】
また、本発明に係る現像装置において、前記供給ローラは、前記段差が０．０５ｍｍ〜０．３５ｍｍの範囲内にある場合、前記供給ローラの長手方向両端部における圧力と現像剤供給性とのバランスをとることができる。
【００２０】
また、本発明に係る現像装置において、前記供給ローラは、前記段差を構成する前記両端部の表面の形状が曲面形状を有する場合、前記供給ローラの長手方向両端部における圧力をさらに抑えることができる。これにより、接着力不足に起因する前記弾性層の剥がれを有効に防止することができる。
【００２１】
また、本発明に係る画像形成装置において、前記本発明に係る現像装置を用いることで、前記供給ローラ長手方向端部からの前記弾性層の剥がれを可及的に少なくでき、従って、該弾性層の剥がれに起因する画像ムラの少ない良好な画質を安定的に維持できるプロセスカートリッジを得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明の実施形態について添付図面を参照しつつ説明する。なお、以下の実施の形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する性格のものではない。
【００２３】
まず、本発明の実施形態に係る現像装置の全体構成について説明したあと、本発明の特徴部分を説明する。
【００２４】
−現像装置の全体構成−
図１は、本発明の実施形態に係る非磁性一成分現像装置の概略構成を示す断面図である。
【００２５】
図１に示す現像装置１０は、外周面に現像剤を担持するローラ状の現像剤担持体（以下、現像ローラという）２１と、現像ローラ２１の外周面に当接して現像剤を現像ローラ２１の外周面に供給する供給ローラ（以下、トナー供給ローラという）２２と、現像ローラ２１の外周面に圧接して、該現像ローラ２１に供給されて付着した現像剤の層厚を規制する層厚規制部材（以下、トナー層規制部材という）２３と、これらの部材を保持すると共に現像剤を収容する現像ケース（以下、現像槽ケースという）２０とを備えており、図示を省略した画像形成装置に装着されるようになっている。
【００２６】
なお、この画像形成装置は、感光体等の像担持体の表面を帯電装置にて一様に帯電させ、その帯電域に露光装置にて画像露光して静電潜像を形成し、該静電潜像を図１に示す現像装置１０にて現像して形成されたトナー像を記録用紙等の記録材に転写装置にて静電的に転写し、該記録材に転写されたトナー像を定着装置にて定着させることにより、該記録材上に画像を形成するように構成された電子写真方式の画像形成プロセスによって画像形成を行うものである。
【００２７】
本実施の形態では、現像装置１０と、ドラム状の像担持体（以下、感光体ドラムという）３０とが一体的に組み込まれている。すなわち、現像装置１０及び感光体ドラム３０は、これらの部材１０，３０をユニット化して前記画像形成装置に対して着脱自在としたプロセスカートリッジ４０を構成している。
【００２８】
なお、現像装置１０は、ここでは、現像槽ケース２０の上側に着脱自在に装着される現像剤カートリッジ（以下、トナーカートリッジという）１９をさらに備えている。トナーカートリッジ１９は、現像剤（ここでは非磁性一成分トナー、以下、単にトナーという）を収納するものであり、該収容したトナーを現像槽ケース２０に設けられたトナー補給口１９ａから自然落下させて該現像槽ケース２０内に補給するものである。
【００２９】
また、感光体ドラム３０は、ここでは、負帯電ドラムとされており、プロセスカートリッジ４０が前記画像形成装置に装着された状態において、導電性基材３１が接地され、表面電位が所定の電位（例えば−６００Ｖ）に帯電されると共に、トナー供給ローラ２２の回転方向（図中矢印反時計方向）Ｔとは逆方向（図中矢印時計方向）Ｓに所定の周速度Ｖａ（例えば１１７ｍｍ／ｓ）で回転駆動されるようになっている。
【００３０】
現像槽ケース２０内には、現像ローラ２１、トナー供給ローラ２２及びトナー層規制部材２３が設けられている。
【００３１】
現像ローラ２１は、感光体ドラム３０と対峙するように現像槽ケース２０の開口部２０ａに臨設され、感光体ドラム３０の軸線方向に沿った水平方向（図示面に対して垂直方向）に配置されている。トナー供給ローラ２２は、現像ローラ２１に接触するように前記軸線方向に沿った水平方向に配置されている。トナー層規制部材２３は、現像ローラ２１に接触するように前記軸線方向に沿った水平方向に配置されている。
【００３２】
詳しくは、現像ローラ２１は、外周面にトナー供給ロ一ラ２２が圧接されており、プロセスカートリッジ４０が前記画像形成装置に装着された状態において、トナー供給ローラ２２の回転方向Ｔと同方向（図中矢印反時計方向）Ｒに回転駆動されるようになっている。これにより、現像ローラ２１とトナー供給ロ一ラ２２とは、それら両ローラの表面移動方向が対向部において互いに逆方向になるように回転駆動される。
【００３３】
現像ローラ２１は、ここでは、円筒状部材２１ａの表面に、カーボンブラックなどの導電化剤が添加された導電性ウレタンゴムなどの導電性弾性部材２１ｂが設けられた導電性弾性ローラとされており、プロセスカートリッジ４０が前記画像形成装置に装着された状態において、回転方向Ｒに所定の周速度Ｖｂ（例えば２２５ｍｍ／ｓ）で回転駆動されるようになっている。そして、現像ローラ２１には、図示しない導電性支持体（例えばステンレス鋼や導電性樹脂などの導電性部材）のシャフトを介して図示しない現像バイアス電源により所定のバイアス電圧Ｅ１（例えば−４００Ｖ）が印加されるようになっている。
【００３４】
トナー供給ローラ２２は、直線形状（ここでは円柱状）のローラ軸２２ａと、該ローラ軸２２ａの外周面上に設けられた接着層（以下、接着剤層という）２２ｂと、該接着剤層２２ｂの外周面上に設けられた弾性層２２ｃとから構成されている。ローラ軸２２ａは、ここでは金属軸とされている。弾性層２２ｃは、トナーの攪拌作用と、現像ローラ２１へのトナーの供給作用と、現像ローラ２１からの現像された後のトナーの除去作用とを行うための機能部材を兼ねるフォーム部材（ここでは導電性ウレタンフォーム）とされている。
【００３５】
トナー供給ローラ２２は、プロセスカートリッジ４０が前記画像形成装置に装着された状態において、回転方向（図中矢印反時計方向）Ｔに所定の周速度Ｖｃ（例えば１３３ｍｍ／ｓ）で回転駆動されるようになっている。そして、トナー供給ローラ２２には、図示しない導電性支持体（ステンレス鋼や導電性樹脂などの導電性部材）のシャフトを介して図示しない供給バイアス電源により所定のバイアス電圧Ｅ２（例えば−４５０Ｖ）が印加されるようになっている。なお、このバイアス電圧Ｅ２は、トナーを現像ローラ２１の方へ電気的に押し出す方向に（例えば、負極性トナーであれば、より大きく負極側へ）印加する電圧である。
【００３６】
トナー層規制部材２３は、現像ローラ２１の回転方向Ｒにおいて感光体ドラム３０よりも下流側かつトナー供給ローラ２２よりも上流側に配置されており、ここでは、先端側が現像ローラ２１に当接しつつ現像槽ケース２０に片持ち支持されている。具体的には、トナー層規制部材２３は、基端部が現像槽ケース２０のフレーム部にネジ２９で固定され、現像ローラ２１の回転方向Ｒの上流側に向かって延設された先端側が現像ローラ２１に圧接した状態で片持ち状に配置されている。また、トナー層規制部材２３の先端側は、現像ローラ２１の表面から離れる方向に屈曲した略「く」の字状の屈曲部２３ａを有しており、この屈曲部２３ａが現像ローラ２１の表面に押圧当接して接触部位Ｆ１を形成している。
【００３７】
さらに具体的には、トナー層規制部材２３は、厚み０．１ｍｍの導電性材料（ステンレス鋼、リン青銅や導電性樹脂などの導電性材料）からなる板状の部材であり、前記したような片持ち状の板バネ構造とされている。また、トナー層規制部材２３は、現像ローラ２１に線圧０．１４７Ｎ／ｃｍ〜０．２９４Ｎ／ｃｍ（１５ｇｆ／ｃｍ〜３０ｇｆ／ｃｍ）で当接している。そして、プロセスカートリッジ４０が前記画像形成装置に装着された状態において、トナー層規制部材２３には、図示しないバイアス電源により所定のバイアス電圧Ｅ３（例えば−４５０Ｖ）の電圧が印加されるようになっている。
【００３８】
本実施の形態では、現像装置１０は、現像槽ケース２０内に設けられた現像剤撹拌搬送部材２５及び電荷除電装置２６をさらに備えている。
【００３９】
現像剤撹拌搬送部材２５は、トナーをトナー供給ローラ２２へ攪拌搬送するためのものであり、本実施の形態では、コイルスプリング２７及びシャフト（ここではステンレス鋼からなるシャフト、以下、ステンレスシャフトという）２８を備えている。ステンレスシャフト２８は、トナー供給ローラ２２の上部近傍、かつ、トナー層規制部材２３の側方近傍に前記軸線方向に沿った水平方向に配置されている。このステンレスシャフト２８は、前記軸線方向に沿った枢支軸２８ａから変位した位置で該枢支軸２８ａ回りに回動される重り部材とされており、その回動角度が所定角度に規制されている。コイルスプリング２７は、ステンレスシャフト２８を挿通しており、前記回動角度が前記所定角度に規制された状態でトナーを収容している。なお、このステンレスシャフト２８及びコイルスプリング２７の構成は、本発明の要部ではないため、これ以上の詳細な説明は省略する。
【００４０】
また、電荷除電装置２６は、現像ローラ２１上の現像後の残存トナーの帯電電荷を除去するものであり、現像ローラ２１に対して軸線方向に沿った水平方向に接触配置されている。
【００４１】
以上説明した現像装置１０では、感光体ドラム３０上の静電潜像をトナーにて現像するにあたり、トナーカートリッジ１９から現像剤撹拌搬送部材２５を介してトナー供給ローラ２２に供給されたトナーは、現像ローラ２１とトナー供給ローラ２２との間で摩擦接触帯電（ここでは負に予備帯電）されると共にバイアス電圧Ｅ２が印加されることによって現像ローラ２１の表面に移行する。
【００４２】
現像ローラ２１の表面に移行したトナーは、現像ローラ２１の回転動作によってトナー層規制部材２３が当接する位置へ搬送される。トナー層規制部材２３の位置に搬送された現像ローラ２１上のトナーは、トナー層規制部材２３によって所定の帯電電荷量（トナー帯電量）と所定の厚み（トナー付着量）に規制された後、さらに静電潜像が形成された感光体ドラム３０との対向部である現像領域（現像ニップ部）αに搬送され、ここで現像（ここでは接触反転現像）に供される。
【００４３】
そして、現像で使用されなかった現像ローラ２１上の未現像トナーは、現像ローラ２１の回転によって現像槽ケース２０内に戻っていくが、このとき、トナー供給ローラ２２の手前に設置された電荷除電装置２６によってその帯電電荷が除去され、トナー供給ローラ２２と現像ローラ２１との圧接によって剥離回収されて次回以降の現像に再利用される。
【００４４】
ところで、図２は、従来の現像装置の現像ローラ２１、トナー供給ローラ２２’及びトナー層規制部材２３を概略的に示す斜視図である。図３は、図２に示す状態においてトナー供給ローラ２２’側（図中矢印Ｚ方向）から視た現像ローラ２１とトナー供給ローラ２２’とトナー層規制部材２３との位置関係を示す図である。また、図４は、図３に示すトナー供給ローラ２２’の弾性層２２ｃ’の剥がれ状態を示す図である。なお、図２乃至図４において、図１に示す部材と実質的に同じ部材には同一符号を付している。また、図４においてはトナー層規制部材２３は図示を省略している。
【００４５】
従来の現像装置を用いて現像を続けていくと、トナー供給ローラ２２’の少なくとも一方の端部において、弾性層２２ｃ’（ここでは導電性ウレタンフォーム）が剥がれる現象が発生し（図４のＡ部分参照）、その剥がれにより、現像ローラ２１へのトナー供給が滞り、その結果、現像ムラによる画像ムラが発生してしまうといった欠点を有している。
【００４６】
−本発明の特徴部分の説明−
そこで、本発明の実施形態に係る現像装置１０は、次の構成としている。以下に、本発明の実施形態に係る現像装置１０の特徴部分について説明する。
【００４７】
図５は、本発明の実施形態に係る現像装置１０における現像ローラ２１とトナー供給ローラ２２との位置関係を示す図である。また、図６は、図５に示すトナー供給ローラ２２の長手方向の一方側端部を示す部分拡大図である。なお、トナー供給ローラ２２の他方側端部は、一方側の端部と同様の構成をしており、一方側端部に代表させて図６に示している。このため、トナー供給ローラ２２の他方側端部は、ここでは図示を省略している。後述する図７から図８についても同様である。
【００４８】
図５及び図６に示すように、トナー供給ローラ２２は、既述のとおり、ローラ軸２２ａと、接着剤層２２ｂと、弾性層２２ｃとの３つの部材で構成されている。
【００４９】
トナー供給ローラ２２は、長さＬが現像ローラ２１の長さよりも短くなっており、ほぼ画像形成領域Ｑの幅Ｋと一致している。ここで、画像形成領域Ｑとは、感光体ドラム３０上の静電潜像が現像されて可視像が形成され得る領域であって、記録材に形成されるべき有効画像形成領域をいう。
【００５０】
詳しくは、ローラ軸２２ａは、剛性部材（例えば、ステンレス鋼（ＳＵＳ）やアルミニウムなどの金属材料）からなっている。接着剤層２２ｂは、ローラ軸２２ａと弾性層２２ｃとを接着するためのものである。弾性層２２ｃは、ウレタンフォームなどのフォーム材からなっている。
【００５１】
そして、トナー供給ローラ２２は、長手方向（図中矢印Ｘ方向）の両端部で弾性層２２ｃの表面に段差ｍが設けられており、各両端部の外径Φ１は、一端面及び他端面（以下、単に端面という）から所定の長さ（段差ｍを構成する長手方向Ｘ両端部表面の段差領域Ｍの長さ）Ｌ１までは長手方向Ｘの中央部Ｃの外径Φ２より小さくしている。すなわち、トナー供給ローラ２２では、中央部Ｃを一定の外径Φ２とすると共に、両端部における長さＬ１の段差領域Ｍを中央部Ｃの外径Φ２よりも段差ｍだけ小さい一定の外径Φ１としている。こうすることで、両端部における段差ｍ部分及びその近傍で現像ローラ２１への圧力を分散することができる。このため、両端部（端面近傍）に現像ローラ２１との圧接力が集中することがなく、その結果、両端部で弾性層２２ｃの剥がれを効果的に防止することができる。
【００５２】
なお、段差領域Ｍの長さＬ１は、弾性層２２ｃの全長Ｌの１％  〜３０％程度を例示できる。
【００５３】
ところで、弾性層２２ｃは、樹脂成型されたものを用いることが好ましい。この場合、弾性層２２ｃは、割型に弾性を有する樹脂材料（例えばウレタンフォームなどのフォーム材料）を流し込むことで簡単に製造できる上、仕上がり精度も向上させることができる。従って、ウレタンフォームの端面カットなどを行った場合などに発生し得るバリなどの仕上がり不良を招くことがないため、トナー供給ローラ２２の実使用においてバリ等の仕上がり不良に起因する剥がれなどの不具合の発生を防止する効果を長期にわたり発揮することができる。
【００５４】
さらに、トナー供給ローラ２２は、ここでは画像形成領域Ｑの幅Ｋ内において弾性層２２ｃに段差ｍ（段差領域Ｍ）が設けられるような構造とされている。こうすることで、弾性層２２ｃの全長Ｌを最小限にすることができる。これにより、トナー供給ローラ２２の回転トルクや材料コストの低減を図ることができる。
【００５５】
なお、段差ｍが０．０５ｍｍ〜０．３５ｍｍの範囲内にある場合、トナー供給ローラ２２の長手方向Ｘ両端部の現像ローラ２１への圧力とトナー供給性とのバランスをとることができる。
【００５６】
［変形例１］
トナー供給ローラ２２の両端部における段差領域Ｍの形状は、現像ローラ２１への圧力が長手方向Ｘにおいて次第に小さくなるような曲面形状を有していてもよい。図７は、図６に示すトナー供給ローラ２２の段差領域Ｍが曲面形状を有している形態を示す一方側端部の拡大図である。
【００５７】
図７に示すトナー供給ローラ２２では、長手方向Ｘにおいて段差領域Ｍの内端部Ｍ１から外側に向かう所定の距離Ｌ２までは一定の外径Φ１とし、距離Ｌ２の位置からさらに外側に向けて外径を側面（長手方向Ｘとは直交する方向）から視て曲線的に小さくしている。このように、段差領域Ｍにおいて内端部Ｍ１から外側に向かう距離Ｌ２から側面から視て曲線的に外径を小さくしていくことで、それに伴って現像ローラ２１への圧力を小さくすることができるため、より効果的に両端部での弾性層２２ｃの剥がれをなくすことができる。
【００５８】
なお、段差領域Ｍの内端部Ｍ１から外側に向かう距離Ｌ２は、段差領域Ｍの長さＬ１の  １０％〜３０％程度を例示できる。
【００５９】
［変形例２］
また、トナー供給ローラ２２の両端部における段差領域Ｍの中央部Ｃとの境界部分Ｍ２が長手方向Ｘにおいて外側に傾斜していてもよい。図８は、図６に示すトナー供給ローラ２２の段差領域Ｍの中央部Ｃとの境界部分Ｍ２が外側に傾斜している形態を示す一方側端部の拡大図である。
【００６０】
図８に示すように、段差領域Ｍの境界部分Ｍ２を長手方向Ｘに対して垂直に形成するのではなく、傾斜を設けることで、境界部分Ｍ２の急激な落差を滑らかにすることができ、これにより該境界部分Ｍ２での接着層２２ｂと弾性層２２ｃとの間における応力の集中を抑えることができる。
【００６１】
なお、段差領域Ｍの中央部Ｃとの境界部分Ｍ２の長手方向Ｘに対する傾斜角度θは、  ３°〜２０°程度を例示できる。
【００６２】
以上説明した現像装置１０と、感光体ドラム３０とが一体的に組み込まれたプロセスカートリッジ４０は、該現像装置１０が前記した作用効果を奏するので、良好な現像画質を長期にわたり維持することができると共に、従来は感光体ドラム３０の寿命がくる前に交換していた交換サイクルを感光体ドラム３０の寿命と揃えることができる。従って、良好な現像画質を長期にわたり維持しつつ無駄のない効率的なプロセスカートリッジ４０の交換を実現することが可能となる。
【００６３】
さらに、かかるプロセスカートリッジ４０を画像形成装置に適用することで、均一な層厚のトナー薄層の形成を長期にわたり維持でき、トナー層規制部材２３へのフィルミング(トナー融着)や感光体ドラム３０へのフィルミング等による画像劣化の発生の少ない優れた画質の画像を形成することが可能な画像形成装置を簡単に提供することができる。
【００６４】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものである。
【００６５】
―実施例―
次に、図８に示すトナー供給ローラ２２を備えた現像装置１０において、弾性層２２ｃの剥がれ及びそれに起因する画像ムラの発生について調べたので、比較例と共に以下に説明する。なお、本発明は、以下の実施例に限定されるものでない。
【００６６】
［実施例１］
ローラ軸２２ａとして、全長３６３．６ｍｍ、フォーム部分（接着剤層２２ｂ及び弾性層２２ｃを設ける部分）の長さ（Ｌ）３０５ｍｍ、両軸部（接着剤層２２ｂ及び弾性層２２ｃを設けない部分）の軸径Φ３を６ｍｍ、フォーム部分の軸径Φ４を８ｍｍのアルミニウム棒のものを用いた。
【００６７】
このアルミニウム棒の上に接着剤層２２ｂとして、ウレタン系シーリング剤ニットーウレタンＬＭ（日東ポリマー工業株式会社製）を３０μｍ塗布し、さらにその上に弾性層２２ｃとして、ウレタンフォームであるＥＮＤＵＲ（登録商標）（株式会社イノアックコーポレーション製）を挿入することでトナー供給ローラ２２を作製した。なお、弾性層２２ｃは、以下、単にウレタンフォームという。
【００６８】
こうして作製したトナー供給ローラ２２の寸法について、端面から長さＬ１＝３０ｍｍまでの長手方向Ｘ両端部（段差領域Ｍ）の外径Φ１は１３．３５ｍｍ、それより長手方向Ｘ中央部Ｃ側の外径Φ２は１３．７５ｍｍ、すなわち段差ｍは０．２ｍｍ（＝（１３．７５ｍｍ−１３．３５ｍｍ）／２）とした。また、傾斜角度θは、１０°程度とした。
【００６９】
［実施例２］
ウレタンフォームの段差ｍを０．２ｍｍから０．０５ｍｍに変更した以外は、実施例１と同様にトナー供給ローラを作製した。なお、段差領域Ｍの外径Φ１は１３．７５ｍｍ、中央部Ｃの外径Φ２は１３．６５ｍｍとなる。
【００７０】
［実施例３］
ウレタンフォームの段差ｍを０．２ｍｍから０．３５ｍｍに変更した以外は、実施例１と同様にトナー供給ローラを作製した。なお、段差領域Ｍの外径Φ１は１３．７５ｍｍ、中央部Ｃの外径Φ２は１３．０５ｍｍとなる。
【００７１】
［実施例４］
ウレタンフォームの段差ｍを０．２ｍｍから０．０３５ｍｍに変更した以外は、実施例１と同様にトナー供給ローラを作製した。なお、段差領域Ｍの外径Φ１は１３．７５ｍｍ、中央部Ｃの外径Φ２は１２．６８ｍｍとなる。
【００７２】
［実施例５］
ウレタンフォームの段差ｍを０．２ｍｍから０．５ｍｍに変更した以外は、実施例１と同様にトナー供給ローラを作製した。なお、段差領域Ｍの外径Φ１は１３．７５ｍｍ、中央部Ｃの外径Φ２は１２．７５ｍｍとなる。
【００７３】
［比較例１］
図２乃至図４に示す従来の現像装置の如く、段差を設けない平坦なウレタンフォームを用いた以外は、実施例１と同様にトナー供給ローラを作製した。
【００７４】
［比較例２］
前記特許文献１に記載の従来の現像装置の如く、クラウン形状とした以外は、実施例１と同様にトナー供給ローラを作製した。
【００７５】
実施例１〜実施例５並びに比較例１及び比較例２のトナー供給ローラを用いた現像装置をデジタルカラー複合機（ＡＲＣ２６１Ｓ、シャープ株式会社製）に搭載し、Ａ４サイズ原稿にて１００，０００枚の実写エージングテストを行った。
【００７６】
評価方法としては、トナー供給ローラの端部でのウレタンフォームの剥がれ状況、印字画像における画像ムラの発生状況にて行った。
【００７７】
その結果を表１に示す。
【００７８】
【表１】
0005058051.tif 000002
表１に示すように、段差ｍが０．０５ｍｍ〜０．３５ｍｍの範囲内にある実施例１、２、３の現像装置は、特に問題がなく優れた性能を示した。また、段差ｍが０．０３５ｍｍの実施例４の現像装置は、ウレタンフォームの剥がれがなく、長手方向Ｘ端部で画像濃度がやや薄いものの、実使用上は問題なかった。さらに、段差ｍが０．５ｍｍの実施例５の現像装置は、ウレタンフォームの剥がれがなく、長手方向Ｘ中央部Ｃの画像濃度がやや低いものの、実使用上は問題なかった。
【００７９】
これに対し、段差を設けない平坦なウレタンフォームを用いた比較例１の現像装置は、ウレタンフォームの剥がれ、長手方向端部の画像濃度がでなかった。また、クラウン形状のトナー供給ローラを用いた比較例２の現像装置は、ウレタンフォームの剥がれがないものの、長手方向の中央部の画像濃度がでなかった。
【００８０】
このように、本発明の実施形態に係る現像装置は、トナー供給ローラ２２の長手方向端部からの弾性層２２ｃの剥がれを抑制でき、これにより、該弾性層２２ｃの剥がれに起因する画像ムラの発生を効果的に防止できることがわかった。特に、段差ｍが０．０５ｍｍ〜０．３５ｍｍの範囲内にあるときに優れていることがわかった。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明の実施形態に係る非磁性一成分現像装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】従来の現像装置の現像ローラ、トナー供給ローラ及びトナー層規制部材を概略的に示す斜視図である。
【図３】図２に示す状態においてトナー供給ローラ側から視た現像ローラとトナー供給ローラとトナー層規制部材との位置関係を示す図である。
【図４】図３に示すトナー供給ローラの弾性層の剥がれ状態を示す図である。
【図５】本発明の実施形態に係る現像装置における現像ローラとトナー供給ローラとの位置関係を示す図である。
【図６】図５に示すトナー供給ローラの長手方向の一方側端部を示す部分拡大図である。
【図７】図６に示すトナー供給ローラの段差領域が曲面形状を有している形態を示す一方側端部の拡大図である。
【図８】図６に示すトナー供給ローラの段差領域の中央部との境界部分が外側に傾斜している形態を示す一方側端部の拡大図である。
【符号の説明】
【００８２】
１０      現像装置
２１      現像ローラ（現像剤担持体の一例）
２２      トナー供給ローラ（供給ローラの一例）
２２ａ    ローラ軸
２２ｂ    接着剤層（接着層の一例）
２２ｃ    弾性層
２３      トナー層規制部材（層厚規制部材の一例）
２４      現像槽ケース（現像ケースの一例）
４０      プロセスカートリッジ
Ｃ        中央部
Ｍ        両端部の段差領域
Ｑ        画像形成領域
Ｘ        長手方向
ｍ        両端部の段差
Φ１      両端部の外径
Φ２      中央部の外径
【図１】
0005058051.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】
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【図７】
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【図８】
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