現像装置および画像形成装置
【課題】現像器における端部周面シール部材の繊維が倒れて現像剤のシール性能が低下するのを防ぎ、シール性能の低下を回復する。
【解決手段】現像剤を担持する現像剤担持体５２と、現像剤担持体５２上の現像剤量を規制する規制部材５４と、現像剤担持体５２の回転軸の方向で規制部材５４の両側の端部周面に摺接する端部周面シール部材５５と、端部周面シール部材５５が摺接するシール部から現像剤や異物を回収する回収手段５９と、現像剤担持体５２を現像駆動方向に対して逆方向に回転させるリフレッシュ運転の制御手段とを備え、現像剤担持体５２は、少なくとも現像駆動方向に対して現像剤が内側に移動する方向の傾斜溝が現像剤担持体５２の端部周面に設けられ、制御手段によりリフレッシュ運転を行い現像剤担持体５２を現像駆動方向に対して逆方向に回転させて回収手段５９でシール部から現像剤や異物を回収する。
【解決手段】現像剤を担持する現像剤担持体５２と、現像剤担持体５２上の現像剤量を規制する規制部材５４と、現像剤担持体５２の回転軸の方向で規制部材５４の両側の端部周面に摺接する端部周面シール部材５５と、端部周面シール部材５５が摺接するシール部から現像剤や異物を回収する回収手段５９と、現像剤担持体５２を現像駆動方向に対して逆方向に回転させるリフレッシュ運転の制御手段とを備え、現像剤担持体５２は、少なくとも現像駆動方向に対して現像剤が内側に移動する方向の傾斜溝が現像剤担持体５２の端部周面に設けられ、制御手段によりリフレッシュ運転を行い現像剤担持体５２を現像駆動方向に対して逆方向に回転させて回収手段５９でシール部から現像剤や異物を回収する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、潜像担持体の表面に形成された静電潜像を現像する現像装置および記録媒体に画像形成する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
潜像担持体の表面に画像データに基づく静電潜像を露光形成する電子写真記録方式の画像形成装置では、その静電潜像を現像装置により現像して記録用紙などの記録媒体に転写し画像形成する。この現像装置には、現像室に静電潜像を現像するための現像剤を担持する現像剤担持体を潜像担持体に対向配置し、その現像剤担持体の周囲に沿って現像剤を供給する現像剤供給部材と、現像剤担持体に供給された現像剤層を一定の層厚に規制する規制部材などが配置されている。そして、現像剤担持体の周面両端部には、規制部材によって現像剤担持体上の現像剤が規制され均されるときに、端部側へ押されていく現像剤が外部へ飛散しないように端部周面シール部材が設けられている。
【０００３】
この端部周面シール部材は、いつも同じ部位が現像ローラの周面と摩擦接触すると、接触部位が擦り切れて溝状に磨り減り、或いは集中的に変形して溝状に窪み、シール機能が低下する。そこで、先端側を自由端とすることにより、現像ローラの両端周面に摩擦当接する部位の変化により端部周面シール部材の同じ部位だけが摩擦で磨り減って溝状に変形してしまうことを回避する提案がなされている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−２７０９４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来の装置では、金属製の現像ローラの無垢面が端部周面シール部材に圧接するため、シール効果を長時間維持できないという問題がある。すなわち、例えば圧縮されたテフロン繊維を端部周面シール部材として用いると、初期の段階では、起毛して鏡面の金属ローラと接触しているため、現像剤の侵入を防止でき、所望のシール性能が確保できる。ところが、使用と共に端部周面シール部材が鏡面の金属ローラと摺擦することで起毛していたテフロン繊維がヘタリ（倒れ）現像剤のシール性能が著しく低下してしまう。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するものであって、端部周面シール部材の繊維が倒れて現像剤のシール性能が低下するのを防ぎ、繊維が倒れた端部周面シール部材のシール性能を高め、シール性能の低下を回復できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る現像装置および画像形成装置は、現像剤を担持する現像剤担持体と、前記現像剤担持体上の現像剤量を規制する規制部材と、前記現像剤担持体の回転軸の方向で前記規制部材の両側の端部周面に摺接する端部周面シール部材と、前記端部周面シール部材が摺接するシール部から現像剤や異物を回収する回収手段と、前記現像剤担持体を現像駆動方向に対して逆方向に回転させるリフレッシュ運転の制御手段とを備え、前記現像剤担持体は、少なくとも前記現像駆動方向に対して現像剤が内側に移動する方向の傾斜溝が前記現像剤担持体の端部周面に設けられ、制御手段により前記リフレッシュ運転を行い前記現像剤担持体を現像駆動方向に対して逆方向に回転させて前記回収手段で前記シール部から現像剤や異物を回収することを特徴とする。
【０００７】
また、前記傾斜溝は、端部周面シール部材の外側まで形成され、前記回収手段は、前記外側まで形成された傾斜溝から現像剤や異物を回収し、前記傾斜溝は、周方向に外側で連
通する縦溝を有し、前記縦溝は、前記傾斜溝より深く、前記傾斜溝は、前記現像剤担持体の回転軸の方向の内側より外側の断面積が大きくなるように形成され、前記傾斜溝は、現像駆動方向に対して前方の立ち下がり角が後方の立ち下がり角より大きく、前記傾斜溝は、転造加工され現像駆動方向に対して前方の立ち下がり部にバリが形成されてい。
【０００８】
本発明によれば、端部周面シール部材が摺接する現像剤担持体の端部周面の傾斜溝が現像剤を内側に移動させる傾斜を持っているので、シール部に侵入した現像剤等が画像領域側（内部）に戻され、外部に飛散するのを防ぐことができる。現像剤担持体を逆方向に駆動することで、傾斜溝のエッジでシール部材を起毛してリフレッシュするので、シール性能を向上させることができる。また傾斜溝の形状が現像駆動方向の前方で立ち下がる谷角を後方で立ち下がる谷角より大きくし、前方で立ち下がるエッジにバリを設けることで、シール部材を起毛してリフレッシュ効果を高めることができる。同時に、シール部材に付着した現像剤や異物を掻き落としクリーニングすることができる。シール部の領域より広く外側まで傾斜溝を設けることで、傾斜溝に回収した現像剤や異物を外部に排出することができる。したがって、異物が画像領域（印字部）に逆に侵入することで発生する印字不良を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係る現像装置の実施形態を示す図である。
【図２】現像剤担持体の端部周面の傾斜溝の実施例および傾斜溝の縁に形成されるバリを説明する図である。
【図３】現像剤担持体の端部周面の傾斜溝の他の実施例を示す図である。
【図４】傾斜溝の幅が変化する傾斜溝形状の他の実施例を示す図である。
【図５】傾斜溝の深さが変化する傾斜溝形状の他の実施例を示す図である。
【図６】転造装置の概要を説明する図である。
【図７】端部周面シール部材のリフレッシュ運転の制御を説明する図である。
【図８】本発明の現像装置を備えた画像形成装置の実施形態を示す図である。
【図９】図７のイエロー画像形成ステーションを拡大した図である。
【図１０】図７の画像形成装置に搭載された現像ユニットの１実施例を示す図である。
【図１１】現像ユニットの他の実施例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。図１は本発明に係る現像装置の実施形態を説明する図であり、図１（Ａ）は上面図、図１（Ｂ）正面斜視図、図１（Ｃ）は正面図、図１（Ｄ）はＡ−Ａ断面図である。図中、５２は現像剤担持体（現像ローラー）、５２ｂは傾斜溝、５３は現像剤供給部材、５４は規制部材（規制ブレード）、５５は端部周面シール部材、５９は回収ボックスを示す。
【００１１】
本実施形態の現像装置５０は、図１に示すように現像剤（トナー）を担持する現像剤担持体５２と、現像剤担持体５２に現像剤を供給する現像剤供給部材５３と、現像剤担持体５２上の現像剤量、層厚を規制する規制部材５４と、現像剤担持体５２の端部周面に摺接して現像剤をシールする端部周面シール部材５５と、それらの外側に端部周面シール部材５５が摺接する現像剤担持体５２の両端部から現像剤や異物を回収する回収ボックス５９とを備える。画像形成装置では、この現像装置を搭載して後述するように潜像担持体（図示せず）にこの現像剤担持体５２が対向配置され潜像担持体上の静電潜像が非磁性１成分ＡＣジャンピング現像方式により現像される。
【００１２】
現像剤担持体５２は、金属ローラーからなる現像ローラーであり、少なくとも端部周面シール部材５５が摺接する周面およびその外側まで傾斜溝５２ｂが設けられる。傾斜溝５
２ｂは、現像剤担持体５２の現像駆動方向に対して前方が一定の角度で外側へ傾斜し、後方が画像領域５２ａ側へ傾斜するように形成された溝である。したがって、現像剤担持体５２の右側端部に設けられた傾斜溝５２ｂは、現像剤担持体５２の左側端部に設けられた傾斜溝５２ｂと傾斜角、形状は対称になっている。また、現像剤担持体５２は、現像駆動により所定の方向に回転駆動され、リフレッシュ運転により現像駆動とは反対の方向に逆転可能に構成されている。リフレッシュ運転のタイミングは、現像剤担持体５２の回転数条件、環境条件、現像剤補給条件などにより判定される。
【００１３】
端部周面シール部材５５は、規制部材５４によって現像剤担持体５２上の現像剤が規制され均されるときに、端部側へ押されていく現像剤が外部へ飛散しないようにシールするものである。そのため、端部周面シール部材５５は、規制部材５４の両外側に接し、現像剤担持体５２の回転軸５２ｃの方向の両端部周面に設けられる。また、回収ボックス５９は、端部周面シール部材５５の外側で、端部周面シール部材５５の摺接面に付着した現像剤や異物を掻き落として回収するものとしてに設けられる。
【００１４】
端部周面シール部材５５には、例えば太さ２０μｍのテフロン繊維を圧縮したシール材とし、弾性を持たせて現像剤担持体５２に圧接させる。このようなシール部材としては、羊毛、兎毛、レーヨン、ポリエステル、四フッ化エチレン（フッ素繊維）、パラ系アラミド、メタ系アラミド、ナイロン、アクリル、ポリプロピレンなどの材料がある。太さは１、２、６、１０、３０デニールの糸繊度、８〜６１μｍの糸直径の繊維が用いられる。また、織り方は、パイル織り、静電植毛、フェルトなどのものである。
【００１５】
端部周面シール部材５５は、繊維が起毛して金属ローラからなる現像剤担持体５２に圧接して摺接することにより、その摺接面に現像剤が侵入してくるのを防止し、さらにその外側に現像剤が飛散するのを防止している。しかし、現像剤担持体５２として鏡面の金属ローラの周面に端部周面シール部材５５が圧接していると、端部周面シール部材５５の起毛されている繊維は、現像剤担持体５２の停止時だけでなく現像駆動時も押し倒されたままになる。そのため、起毛されていた繊維が徐々にヘタリを生じて起毛力を失いシール性能が低下してくる。そこで、本実施形態の現像装置では、端部周面シール部材５５の摺接する現像剤担持体５２の周面に傾斜溝５２ｂを設けることにより、起毛力を回復させ持続させてシール性能を高め、シール部材の長寿命化を実現している。
【００１６】
すなわち、傾斜溝５２ｂは、現像剤担持体５２の現像駆動方向に対して一定の角度で傾斜して形成されているため、現像剤担持体５２が現像駆動されると、端部周面シール部材５５は、周期的に傾斜溝５２ｂの上を通過する。端部周面シール部材５５は、傾斜溝５２ｂの上を通過するたびに、鏡面の金属ローラの周面との圧接から繰り返し周期的に開放される。このことにより、現像剤担持体５２に摺接して倒れていた端部周面シール部材５５の繊維は、周期的に繰り返し傾斜溝５２ｂの上で起毛して起毛力を回復し、繊維の倒れ（ヘタリ）の進行を遅れさせることができる。したがって、シール性能を高めてその低下を防止し寿命を延ばすことができる。
【００１７】
さらに、傾斜溝５２ｂは、現像剤担持体５２の現像駆動方向に対して一定の角度αで内側（画像領域５２ａ側）へ傾斜して形成されている。そのため、現像剤担持体５２が現像駆動されているとき、現像剤が端部周面シール部材５５の摺接面に侵入してきても、傾斜溝５２ｂにおいて画像領域５２ａ側へ分力が作用するので、現像剤が外部へ飛散するのを防ぐことができる。また、現像剤担持体５２は、逆転可能に構成され、リフレッシュ運転により現像駆動方向と逆の方向に駆動される。長時間の使用に伴い徐々に繊維が倒れて起毛力が回復しにくくなってきたとき、現像剤担持体５２を逆転させてリフレッシュ運転を行う。リフレッシュ運転の制御では、現像剤担持体５２を現像駆動方向とは逆方向に駆動して一定時間逆転させ、さらには小刻みに正転と逆転とを繰り返す駆動を行ったり、間欠
駆動を行う。
【００１８】
このことにより、端部周面シール部材５５の繊維は、傾斜溝５２ｂの後端の縁（立ち下がり上端部）で現像駆動により倒された方向とは逆方向に起毛される。しかも、端部周面シール部材５５は、傾斜溝５２ｂの上を通過する際に、圧接状態が開放されるので、より効果的に繊維の起毛を行うことができる。さらに、端部周面シール部材５５の摺接面に劣化した現像剤や異物が侵入し付着しても、これらは、現像剤担持体５２を逆転させることにより、剥離させクリーニングし外部に排出させ回収することができる。
【００１９】
端部周面シール部材５５の摺接面に付着した現像剤や異物は、現像剤担持体５２を逆方向に回転させると、まず、傾斜溝５２ｂの後端の縁（立ち下がり上端部）で掻き落とされる。このとき同時に、端部周面シール部材５５の倒れた繊維が起毛される。さらに、現像剤担持体５２が逆方向に駆動された場合、傾斜溝５２ｂは、現像駆動時とは逆に外側に傾斜するので、傾斜溝５２ｂに掻き落とされた現像剤や異物には、外側に分力が作用する。したがって、リフレッシュ（クリーニング）運転として、現像剤担持体５２を逆方向に回転させることにより、異物を傾斜溝５２ｂから排出して端部周面シール部材５５をクリーニングすると共に、起毛してリフレッシュすることができる。本実施形態によれば、摺接面に付着した現像剤や異物を掻き落とし回収するクリーニング効果に着目すれば、端部周面シール部材５５は、繊維を起毛させて摺接するものでなくてもよい。
【００２０】
現像剤の流動性は、新しい現像剤の状態から少なくとも一度ニップを通過すると、急激に低下するが、その後ニップ通過回数が増加してもニップ通過現像剤の流動性の低下は小さい。これは、少なくとも一度ニップを通過する際に現像剤に加えられる機械的ストレスによって、現像剤母粒子に外添された疎水性シリカ等の外添剤が、現像剤母粒子に埋め込まれることや現像剤の破砕により小粒径現像剤が増大することによる。
【００２１】
流動性の低下した現像剤が相互に凝集すると凝集塊が発生し、出力画像の劣化の原因となる。また、小粒径現像剤は、その帯電量が過剰に大きくなり易く、さらに、潜像担持体への鏡像力が強く働くため、非画像部への付着（カブリや規制通過モレ）として観察される。このように、現像剤の流動性が低下すると、現像装置内での現像剤の摩擦帯電が不充分となり、所望の帯電極性とは逆極性の現像剤が生じる。この逆極性の現像剤は、やはり、画像のカブリとして観察される。
【００２２】
このように新しい現像剤は、流動性が高いので、特に現像剤カートリッジの交換などで新しい現像剤が補給されたときには、シール性能を高めることが必要になる。したがって、上記のように新しい現像剤が補給されたとき端部周面シール部材５５のリフレッシュ運転を行うことは、外部への現像剤の飛散を防止するためには有効である。リフレッシュ運転は、それだけでなく、さらに、端部周面シール部材５５に付着した現像剤（劣化した現像剤）や異物のクリーニングを行い、回収ボックス５９に回収することもできる。
【００２３】
図２は現像剤担持体の端部周面の傾斜溝の実施例および傾斜溝の縁に形成されるバリを説明する図、図３は現像剤担持体の端部周面の傾斜溝の他の実施例を示す図、図４は傾斜溝の幅が変化する傾斜溝形状の他の実施例を示す図、図５は傾斜溝の深さが変化する傾斜溝形状の他の実施例を示す図、図６は転造装置の概要を説明する図であり、５２は現像剤担持体、５２ａは画像領域、５２ａ１は周面部、５２ａ２はバリ、５２ｂは傾斜溝、５２ｂ１は後方壁部、５２ｂ２は前方壁部、５２ｂ３は回収縦溝、５２ｃは回転軸、５９は回収ボックス、５９ａは掻き落とし部材、αは傾斜角、θ1 、θ2 は谷角、ｗ１は拡張領域を示す。
【００２４】
傾斜溝５２ｂの領域は、例えば図２（Ａ）に示すように端部周面シール部材５５の領域
より拡張領域ｗ１の分だけ広く、端部周面シール部材５５の摺接面より軸方向外側の領域まで設けられている。傾斜溝５２ｂは、現像剤担持体５２の現像駆動方向に対して前方が一定の角度αで外側へ傾斜し、後方が画像領域５２ａ側（内側）へ傾斜している。そのため、現像剤は、現像剤担持体５２の現像駆動時に端部周面シール部材５５の摺接面に侵入しても傾斜溝５２ｂにおいて内側へ移動させる方向の分力が作用する。したがって、現像剤が外部へ飛散するのを防ぐことができる。なお、傾斜溝５２ｂは、例えば１本の螺旋状溝で形成してもよいし、正負の２本の螺旋状溝で形成してもよい。
【００２５】
そして、リフレッシュ運転の制御として、現像剤担持体５２を現像駆動方向とは逆方向に駆動すると、端部周面シール部材５５の摺接面に侵入し付着していた現像剤や異物は、傾斜溝５２ｂの前方壁部５２ｂ２が後端となるその縁（立ち下がり部）で掻き落とされる。このとき同時に、前方壁部５２ｂ２の縁で端部周面シール部材５５の倒れた繊維が起毛される。さらに、傾斜溝５２ｂは、後方が現像駆動時とは逆に軸方向外側に角度αだけ傾斜するので、傾斜溝５２ｂに掻き落とされた現像剤や異物には、外側に移動させる分力が作用する。したがって、現像剤や異物は、傾斜溝５２ｂから排出され、回収ボックス５９に回収される。
【００２６】
リフレッシュ運転による端部周面シール部材５５に付着した現像剤や異物の掻き落とし、繊維の起毛を、より確実に行うための傾斜溝５２ｂの実施形態を図２（Ｂ）に示している。傾斜溝５２ｂは、図２（Ｂ）に示すように前方と後方で異なる立ち下がり角（谷角）にしている。現像剤担持体５２の現像駆動方向に対して後方壁部５２ｂ１の谷角θ1 に対し、前方壁部５２ｂ２の谷角θ2 は、大きくなっている。これら谷角θ1 、θ2 は、図２（Ｂ）に示すように周面部５２ａ１から立ち下がる傾斜溝５２ｂの角度である。前方壁部５２ｂ２は、現像剤担持体５２を現像駆動方向とは逆方向に駆動すると、傾斜溝５２ｂの後端の縁になる。したがって、ここの谷角θ2 を大きくすると、端部周面シール部材５５の摺接面に侵入し付着していた現像剤や異物の掻き落とし効果、繊維の起毛効果を高めることができる。さらに、現像駆動方向の後方を向く２辺の立ち下がり部（後端の縁）に周面部５２ｃの面に沿って鍔状に延びるバリ５２ａ２を設けている。バリ５２ａ２は、現像剤担持体５２を現像駆動方向に対して逆方向に回転させたとき、倒れている端部周面シール部材５５の繊維を起毛させ作用を高めることができる。
【００２７】
現像剤担持体５２の端部をシールして端部から現像剤が外部に飛散するのを防ぐ場合、現像剤担持体５２の端部周面は、鏡面にすることにより現像剤の侵入を防ぐのが従来の構成であった。現像剤担持体５２の端部周面を鏡面ではなく溝を設けることは、シール性能を劣化させると考えられるのが一般的である。しかし、本実施形態では、現像剤担持体５２の端部周面に傾斜溝５２ｂを敢えて設けることにより、シール性能の低下を防ぎ、リフレッシュによるシールの長寿命化、シール部に侵入し付着した異物の除去を可能にしている。そのため、シール部に侵入した現像剤や異物に対し、現像駆動時は画像領域５２ａ側に、リフレッシュ運転による反転駆動時は外側に分力が作用する角度の傾斜溝５２ｂを設け、シール部材の起毛と異物等の掻き落とし効果を持たせている。さらに本実施形態のように、バリを設けたり大きい谷角にすると、より高いシール部材の起毛と異物等の掻き落とし効果を実現できる。
【００２８】
さらに、端部周面シール部材５５の摺接面に侵入し付着した現像剤や異物の回収を円滑に行うための実施例を説明する。図３に示す実施例は、現像剤担持体５２の傾斜溝５２ｂの外側を連結する周方向に縦溝５２ｂ３を設け、傾斜溝５２ｂから排出された現像剤や異物を円滑に回収できるようにしている。異物等の回収では、傾斜溝５２ｂの深さより縦溝５２ｂ３を深くすると、より円滑に縦溝５２ｂ３へ移動させることができる。掻き落とし部材５９ａは、リフレッシュ運転により、端部周面シール部材５５から掻き落とした現像剤や異物を傾斜溝５２ｂの外側に排出させ縦溝５２ｂ３にまとめて回収ボックス５９に掻
き落とすものである。また、縦溝５２ｂ３は、端部周面シール部材５５の摺接面に設けるようにしてもよい。
【００２９】
傾斜溝５２ｂの深さは、画像領域にも傾斜溝が設けられている場合、画像領域の傾斜溝の深さより深くすることで、シール部に侵入した現像剤が固着しにくくなりシール性能の低下を低減できる。また、シール部材の繊維太さより深くする、例えば１．５倍以上にすることで、リフレッシュ運転により逆転したときの繊維の起毛が確実になりリフレッシュ効果を高めることができる。また、傾斜溝５２ｂの底部の幅をシール部材の繊維太さより広くすることで、繊維が確実に溝部に入り込み繊維の起毛が確実になりリフレッシュ効果を高めることができる。
【００３０】
また、傾斜溝５２ｂの形状として、図４に示すように外側へ向けて幅が広がるように変化する形状にしたり、図５に示すように外側へ向けて深さが深くなるように変化する形状にしてもよい。傾斜溝５２ｂの形状としてこのようにして外側の断面積を大きくすると、端部周面シール部材５５から掻き落とされた現像剤や異物は、傾斜溝５２ｂの形状の幅の広がりや形状の深さの深まりにより傾斜溝５２ｂの外側への移動がしやすくなる。したがって、その外側で異物等が円滑に回収ボックス５９へ回収される。
【００３１】
図６は転造装置の概要を説明する図であり、５２は現像剤担持体、２００は転造装置、２０１、２０２は転造ダイス、２０３はガイド部材を示す。本実施形態に係る現像剤担持体５２の傾斜溝５２ｂは、例えば転造加工やブラスト加工、切削加工により形成することができる。転造加工に用いる転造装置の概要を示したのが図６である。この転造装置２００は、現像剤担持体５２に傾斜角α1 の第１傾斜溝５２ｂ１を形成するための軸方向及び周方向に傾斜した傾斜刃を有する第１の転造ダイス２０１と、現像剤担持体５２に傾斜角α2 の第２傾斜溝５２ｂ２を形成するため軸方向及び周方向に傾斜した傾斜刃を有する第２の転造ダイス２０２と、第１の転造ダイス２０１と第２の転造ダイス２０２の下部に配置されたガイド部材２０３を備えている。
【００３２】
転造装置２００は、対向する位置に配置され矢印のように時計方向に回転している第１の転造ダイス２０１及び第２の転造ダイス２０２とガイド部材２０３との間に、ワーク（ここでは、未加工の現像剤担持体５２）を搬送し転造加工する。転造加工時、第１の転造ダイス２０１と第２の転造ダイス２０２をワークに押圧し加工圧を付与する。ワークは、第１の転造ダイス２０１、第２の転造ダイス２０２の回転方向と逆の反時計方向に回転させて転造加工する。第１の転造ダイス２０１と第２の転造ダイス２０２を反時計方向に回転し、ワークを時計方向に回転して転造加工しても良い。ここで第１の転造ダイス２０１又は第２の転造ダイス２０２のいずれか一方に刃無し転造ダイスを使用して転造加工することにより、例えば図２に示した傾斜溝５２ｂが形成される。また、双方に傾斜刃を有する転造ダイスを使用して転造加工することにより、交差する傾斜角α1 、α2 の２通りの傾斜溝５２ｂを有する載頭４角錐台形状の凸部が形成される。
【００３３】
載頭４角錐台形状の凸部の形状は、傾斜角α1 、α2 が４５°でかつそれらのピッチが互いに同じに設定された場合には正方形状を呈し、傾斜角α1 、α2 が４５°以外の角度でかつそれらのピッチが互いに同じに設定された場合には菱形状を呈する。また、４角形の凸部の形状は、傾斜角α1 、α2 が４５°でかつそれらのピッチが互いに異なるように設定された場合には長方形状を呈し、傾斜角α1 、α2 が４５°以外の角度でかつそれらのピッチが互いに異なるように設定された場合には平行四辺形状を呈する。
【００３４】
転造加工において、第１の転造ダイス２０１の第１傾斜刃と第２の転造ダイス２０２の第２傾斜刃は、ワークを積極的に切削するものではなく、押圧力によりワークを押し潰して窪みを形成するように作用するものである。そのため、転造加工後に形成される第１傾
斜溝５２ｂ１と第２傾斜溝５２ｂ２に囲まれた載頭４角錐台形状の凸部の稜部には盛り上がり部が形成される。ワークの転造加工時の回転方向の下流側（回転方向の後方側）に位置する２辺の稜部に形成される盛り上がり部は、ガイド部材２０３により押し潰されて、稜部から外側（凸部の稜線からワークの転造加工時の回転方向の下流側の溝部側）に突き出したバリ５２ａ２が形成される。盛り上がり部は、回転方向の上流側（回転方向の前方側）の稜部にも形成されるが、上流側の盛り上がり部は、凸部の上面で押し潰されるので、稜部の外側に突き出すことはない。
【００３５】
次に、端部周面シール部材５５のリフレッシュ運転の制御について説明する。図７は端部周面シール部材のリフレッシュ運転の制御を説明する図である。本実施形態の端部周面シール部材５５のリフレッシュ運転の制御は、図７に示すようにまず、リフレッシュ運転を行うタイミングを判定するための計測情報、例えば現像剤担持体の回転数を格納するメモリを初期化する（ステップＳ１１）。
【００３６】
しかる後、現像剤担持体５２の回転数を計測し（ステップＳ１２）、そのときの外気温度を計測し（ステップＳ１３）、さらに湿度を計測する（ステップＳ１４）。例えば気温の高い時や湿度の高い時は、これらが低い時と比較すると、端部周面シール部材５５のシール性能の低下が進みやすい。そこで、これらの環境条件による環境係数を選択し（ステップＳ１５）、計測した現像剤担持体５２の回転数をこの環境係数で補正する（ステップＳ１６）。そして、この補正した回転数をリフレッシュ運転を行うタイミングを判定するための計測情報として積算し（ステップＳ１７）、積算値が所定値Ｎに達したか否かを判定する（ステップＳ１８）。現像剤担持体５２の回転数の積算に代えて、現像駆動時間を積算してもよい。
【００３７】
ステップＳ１８でまだ積算値が所定値Ｎに達していないと判定された場合には、新しい現像剤に交換されたか否かを判定して（ステップＳ１９）、カートリッジの交換など新しい現像剤との交換がされていなければステップＳ１２に戻り同様の処理を繰り返し行う。しかし、ステップＳ１８で積算値が所定値Ｎに達したと判定された場合やステップＳ１９で新しい現像剤に交換されたと判定された場合には、現像剤担持体５２を逆転させてリフレッシュ運転を行い（ステップＳ２０）、メモリをリセットした後（ステップＳ２１）、ステップＳ１２に戻り同様の処理を繰り返し行う。
【００３８】
以上のようにリフレッシュ運転のタイミングは、現像剤担持体５２の回転数や温度（外気温）、湿度など現像剤担持体５２の回転数条件、環境条件、現像剤補給条件などにより判定される。リフレッシュ運転のタイミングは、基本的に、端部周面シール部材５５の繊維のヘタリ、現像剤の侵入、異物の付着の進行度により判定するので、例えばジョブ数、印字枚数、カートリッジの交換だけでなく、現像駆動の休止期間を判定して、休止時間が長い場合には、早めにリフレッシュ運転を行った方がよい。また、現像駆動時間と休止時間との比率により判定してもよいし、印字の連続枚数が多いときリフレッシュ運転を行うように判定してもよい。
【００３９】
図８は本発明の現像装置を備えた画像形成装置の実施形態を示す図であり、図９は図８のイエロー画像形成ステーションを拡大した図である。図８に示すように、画像形成装置１０は、４つの画像形成ステーション１５（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）、中間転写ベルト７０、二次転写ユニット８０を有し、さらに、定着ユニット９０、ユーザへの報知手段をなし液晶パネルからなる表示ユニット９５、及び、これらのユニット等を制御し画像形成装置としての動作を司る制御ユニット１００を有している。
【００４０】
画像形成ステーション１５（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）は、それぞれ、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の現像剤で画像を形成する機能を有している。
各色の現像剤の画像形成ステーション１５（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）の構成は同様であるので、以下、画像形成ステーション１５Ｙについて説明する。
【００４１】
画像形成ステーション１５Ｙは、図９に示すように、潜像担持体の一例としての感光体２０Ｙの回転方向に沿って、帯電ユニット３０Ｙ、露光ユニット４０Ｙ、現像ユニット５０Ｙ、一次転写部Ｂ１、感光体クリーニングユニット７５Ｙを有している。
【００４２】
感光体２０Ｙは、円筒状の基材とその外周面に形成された感光層を有し、中心軸を中心に回転可能であり、本実施の形態においては、矢印で示すように時計回りに回転する。
【００４３】
帯電ユニット３０Ｙは、感光体２０Ｙを帯電するための装置である。露光ユニット４０Ｙは、帯電された感光体２０Ｙ上にレーザを照射することによって感光体２０Ｙ上に潜像を形成する。露光ユニット４０Ｙは、半導体レーザ、ポリゴンミラー、Ｆ−θレンズ等を有しており、パーソナルコンピュータ、ワードプロセッサ等の不図示のホストコンピュータから入力された画像信号に基づいて、変調されたレーザを帯電された感光体２０Ｙ上に照射する。
【００４４】
現像ユニット５０Ｙは、感光体２０Ｙ上に形成された潜像を、イエロー（Ｙ）の現像剤を用いて現像するための装置であり、図１に示した現像装置である。現像ユニット５０Ｙは、交換可能な後述する現像剤カートリッジから現像剤が供給される現像室５１Ｙ内に現像剤担持体としての現像剤担持体５２Ｙ、現像剤供給部材としての現像剤供給部材５３Ｙが配置され、現像剤担持体５２Ｙには、規制部材としての規制ブレード５４Ｙが当接し現像剤担持体５２Ｙ上の現像剤を薄層化する。
【００４５】
一次転写部Ｂ１は、感光体２０Ｙに形成されたイエロー現像剤像を中間転写ベルト７０に転写するところである。各一次転写部Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４で４色の現像剤が順次重ねて転写された場合には、中間転写ベルト７０にフルカラー現像剤像が形成される。
【００４６】
中間転写ベルト７０は、ベルト駆動ローラー７１ａ、従動ローラー７１ｂに張架されたエンドレスのベルトであり、感光体２０（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）と当接しながら回転駆動される。
【００４７】
二次転写ユニット８０は、中間転写ベルト７０上に形成された単色現像剤像やフルカラー現像剤像を紙、フィルム、布等の転写材に転写するための装置である。定着ユニット９０は、定着ローラー９０ａと加圧ローラー９０ｂにより構成され、転写材上に転写された単色現像剤像やフルカラー現像剤像を転写材に融着させて永久像とするための装置である。
【００４８】
感光体クリーニングユニット７５Ｙは、感光体２０Ｙの表面に当接されたゴム製の感光体クリーニングブレード７６Ｙを有し、一次転写部Ｂ１で中間転写ベルト７０上に現像剤像が転写された後に、感光体２０Ｙ上に残存する現像剤を感光体クリーニングブレード７６Ｙにより掻き落として除去するための装置である。
【００４９】
次に、このように構成された画像形成装置１０の動作について説明する。まず、不図示のホストコンピュータからの画像信号及び制御信号がインターフェイスを介して画像形成装置のメインコントローラーに入力されると、このメインコントローラーからの指令に基づくユニットコントローラーの制御により感光体２０Ｙ、現像ユニット５０Ｙに備えられた現像剤担持体５２Ｙ、現像剤供給部材５３Ｙ、及び、中間転写ベルト７０等が回転する。感光体２０Ｙは、回転しながら、帯電位置において帯電ユニット３０Ｙにより順次帯電される。
【００５０】
感光体２０Ｙの帯電された領域は、感光体２０Ｙの回転に伴って露光位置に至り、露光ユニット４０Ｙによって、イエローＹの画像情報に応じた潜像が該領域に形成される。感光体２０Ｙ上に形成された潜像は、感光体２０Ｙの回転に伴って現像位置に至り、現像ユニット５０Ｙによって現像される。これにより、感光体２０Ｙ上に現像剤像が形成される。
【００５１】
感光体２０Ｙ上に形成された現像剤像は、感光体２０Ｙの回転に伴って一次転写部Ｂ１位置に至り、一次転写ユニットによって、中間転写ベルト７０に転写される。この際、一次転写ユニットには、現像剤の帯電極性とは逆の極性の一次転写電圧が印加される。この結果、各感光体２０（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）上に形成された４色の現像剤像は、中間転写ベルト７０に重なり合って転写され、中間転写ベルト７０上にはフルカラー現像剤像が形成される。
【００５２】
中間転写ベルト７０は、モータ等のベルト駆動手段からの駆動力がベルト駆動ローラー７１ａを介して伝達されることによって駆動される。中間転写ベルト７０上に形成されたフルカラー現像剤像は、二次転写ユニット８０によって紙等の転写材に転写される。このような転写材は、給紙トレイから、給紙ローラー９４ａ、レジストローラー９４ｂを介して二次転写ユニット８０へ搬送される。
【００５３】
転写材に転写されたフルカラー液体現像剤像は、定着ユニット９０によって加熱加圧されて転写材に融着される。定着ユニット９０の通過後、排紙ローラー９４ｃにより排紙される。
【００５４】
一方、感光体２０（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）は一次転写部Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４位置を経過した後に、除電ユニット（図示せず）によって除電され、さらに、感光体クリーニングユニット７５（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）に支持された感光体クリーニングブレード７６（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）によって、その表面に付着している現像剤が掻き落とされ、次の潜像を形成するための帯電に備える。掻き落とされた現像剤は、感光体クリーニングユニット７５（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）が備える残存現像剤回収部に回収される。
【００５５】
二次転写後の中間転写ベルト７０の従動ローラー７１ｂ側に中間転写ベルトクリーニング装置（図示せず）が設置され、二次転写後の中間転写ベルト７０をクリーニングする。なお、中間転写ベルトを用いた中間転写方式の実施例に基づいて説明してきたが、直接転写式の画像形成装置であっても良い。
【００５６】
図１０は図８に示す画像形成装置に搭載された現像ユニットの１実施例を示す図、図１１は現像ユニットの他の実施例を示す図である。これらの現像ユニット５０Ｙにおいては、画像の画占率が低い等の理由により長時間の現像駆動が行われた後に現像室５１Ｙ内の現像剤量がエンド状態を迎えた場合、現像剤カートリッジ５６Ｙを交換し、新品現像剤を現像室５１Ｙ内に供給し現像を開始すると画像の劣化が発生する。これは、現像室５１Ｙ内の残留現像剤が劣化し、劣化した残留現像剤と新品現像剤が混合されて現像に用いられることにより発生する。
【００５７】
現像剤の劣化としては、例えば、現像剤に外添された疎水性シリカ等の外添剤が、現像剤に加えられる機械的ストレスにより次第に現像剤に埋め込まれたりすることによる現像剤の流動性の低下、現像剤の破砕による小粒径現像剤の増大、あるいは、現像時の現像剤の帯電量が現像剤の粒子径に比例するため、現像剤の粒子径により選択的に現像が行われることによる現像装置内への小粒径現像剤の蓄積、さらに、それらの小粒径現像剤による流動性の低下、流動性の低下した現像剤が相互に凝集することによる凝集塊の発生などで
あり、これらは、画像の劣化の原因となる。
【００５８】
小粒径現像剤は、その帯電量が過剰に大きくなり易く、さらに、潜像担持体への鏡像力が強く働く。そのため、画像においては、非画像部への付着（いわゆる、画像のカブリ）として観察される。また、小粒径現像剤は飛散し易く、現像装置の開口部等から飛散し、画像形成装置の内部汚染を引き起こす。
【００５９】
また、現像剤の流動性が低下すると、現像装置内での現像剤の摩擦帯電が不充分となり、所望の帯電極性とは逆極性の現像剤が生じる。この逆極性の現像剤は、やはり、画像のカブリとして観察される。また、劣化して帯電不足となった現像剤は現像担持体上に担持されにくくなる。そのため、現像装置の規制ブレードやシール部等の開口部からの規制通過モレとなり、現像ユニット交換時にユーザーの手を汚したり、画像形成装置の内部汚染を引き起こす。
【００６０】
また、流動性の低下した現像剤やそれらの凝集塊は、現像担持体５２Ｙと規制ブレード５４Ｙの接触部を円滑に通過することができないため、その帯電が不足して、画像のカブリを生じさせたりする。さらに、凝集塊は、現像担持体５２Ｙと規制ブレード５４Ｙの接触部における機械的力及び摩擦熱により、現像担持体５２Ｙあるいは規制ブレード５４Ｙの表面に現像剤が融着（いわゆる、フィルミング）したり、凝集塊が極端に大きな場合には、そのまま接触部に詰まってしまう。その結果、フィルミング等が発生した接触部では、現像担持体５２Ｙ上に現像剤層が形成されず、そこに対応する画像は白いスジ（画像抜け）として観察される。
【００６１】
現像ユニット５０Ｙは、交換可能な現像剤カートリッジ５６Ｙと、現像剤カートリッジ５６Ｙと現像室５１Ｙを結ぶ第１搬送路５７Ｙと、現像室５１Ｙと現像剤カートリッジ５６Ｙを結ぶ第２搬送路５８Ｙを備えている。図１０に示される現像ユニット５０Ｙは、第１搬送路５７Ｙと第２搬送路５８Ｙは、それぞれ１つであるが、図１１に示される現像ユニット５０Ｙは、第１搬送路５７Ｙを現像室５１Ｙの中央に連結し、第２搬送路５８Ｙを現像室５１Ｙの両端に連結し、第２の搬送路５８Ｙを２つとしている。
【００６２】
第１搬送路５７Ｙの一端は、現像室５１Ｙの重力方向の上方に連結され、現像剤カートリッジ５６Ｙから現像剤を現像室５１Ｙに搬送する。現像剤カートリッジ５６Ｙから第１搬送路５７Ｙを経た新品現像剤の現像室５１Ｙへの供給は、現像剤カートリッジ５６Ｙに内蔵されたスクリューコンベア等の第１搬送手段（図示せず）の駆動により実施される。第１搬送手段の駆動はオン・オフ制御される。
【００６３】
第２搬送路５８Ｙの一端は、現像室５１Ｙの重力方向の下方に連結され、現像室５１Ｙから劣化現像剤を現像剤カートリッジ５６Ｙに搬送する。現像室５１Ｙの下方から現像剤カートリッジ５６Ｙへの現像剤の搬送は、現像室５１Ｙの底部に配置したスクリューコンベア等の第２搬送手段( 図示せず) の駆動により実施される。第２搬送手段の駆動は、第１搬送手段の駆動と別駆動でオン・オフ制御される。
【００６４】
これらの実施例では、第１搬送路５７Ｙの第１搬送手段を駆動し、現像剤を現像室５１Ｙに供給し、現像室５１Ｙの底部に配置した第２搬送路５８Ｙの第２搬送手段を駆動し、現像室５１Y 内の現像剤を現像剤カートリッジ５６Ｙに搬送する現像剤循環を実施する。現像室５１Ｙに設置した圧電素子等の現像剤エンドセンサ（図示せず）からの現像剤エンドの信号が有効になるか、または、現像剤の劣化度を検知するセンサ等の現像剤劣化検出手段からの信号が所定値に達すると、現像剤カートリッジ５６Ｙの交換のタイミングとなる。
【００６５】
現像室５１Ｙ内の現像剤供給部材５３Ｙは、軟質の弾性多孔体からなり、現像剤供給部材５３Ｙの材質としては、ポリウレタン発泡体またはシリコーン発泡体が用いられている。現像剤供給部材５３Ｙには、硬度が低くて現像剤に対するストレスが低く、圧縮永久歪みが小さく、かつ表面の耐摩耗性が高いといった物性が要求されるため、これらの物性を併有する前述のポリウレタン発泡体の採用が殊に好適である。
【００６６】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば上記実施形態では、４色の現像剤で画像を形成するフルカラーの画像形成装置で説明したが、白黒やモノカラーの画像形成装置であっても同様に適用可能である。
【符号の説明】
【００６７】
１０…画像形成装置、１５…画像形成ステーション、２０…感光体（潜像担持体）、３０…帯電器、４０…露光ユニット、５０…現像ユニット（現像装置）、５１…現像室、５２…現像剤担持体（現像ローラー）、５２ａ…画像領域、５２ａ１…周面部、５２ａ２…バリ、５２ｂ…傾斜溝、５２ｂ１…後方壁部、５２ｂ２…前方壁部、５２ｂ３…回収縦溝、５２ｃ…回転軸、５３…現像剤供給部材（トナー供給ローラー）、５４…規制ブレード、５５…端部周面シール部材、５６…現像剤カートリッジ、５７…第１搬送路、５８…第２搬送路、５９…回収ボックス、５９ａ…掻き落とし部材、７０…中間転写ベルト（中間転写部材）、７５…感光体クリーニングユニット（潜像担持体クリーニングユニット）、８０…二次転写ユニット、９０…定着ユニット
【技術分野】
【０００１】
本発明は、潜像担持体の表面に形成された静電潜像を現像する現像装置および記録媒体に画像形成する画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
潜像担持体の表面に画像データに基づく静電潜像を露光形成する電子写真記録方式の画像形成装置では、その静電潜像を現像装置により現像して記録用紙などの記録媒体に転写し画像形成する。この現像装置には、現像室に静電潜像を現像するための現像剤を担持する現像剤担持体を潜像担持体に対向配置し、その現像剤担持体の周囲に沿って現像剤を供給する現像剤供給部材と、現像剤担持体に供給された現像剤層を一定の層厚に規制する規制部材などが配置されている。そして、現像剤担持体の周面両端部には、規制部材によって現像剤担持体上の現像剤が規制され均されるときに、端部側へ押されていく現像剤が外部へ飛散しないように端部周面シール部材が設けられている。
【０００３】
この端部周面シール部材は、いつも同じ部位が現像ローラの周面と摩擦接触すると、接触部位が擦り切れて溝状に磨り減り、或いは集中的に変形して溝状に窪み、シール機能が低下する。そこで、先端側を自由端とすることにより、現像ローラの両端周面に摩擦当接する部位の変化により端部周面シール部材の同じ部位だけが摩擦で磨り減って溝状に変形してしまうことを回避する提案がなされている（例えば特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−２７０９４２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、従来の装置では、金属製の現像ローラの無垢面が端部周面シール部材に圧接するため、シール効果を長時間維持できないという問題がある。すなわち、例えば圧縮されたテフロン繊維を端部周面シール部材として用いると、初期の段階では、起毛して鏡面の金属ローラと接触しているため、現像剤の侵入を防止でき、所望のシール性能が確保できる。ところが、使用と共に端部周面シール部材が鏡面の金属ローラと摺擦することで起毛していたテフロン繊維がヘタリ（倒れ）現像剤のシール性能が著しく低下してしまう。
【０００５】
本発明は、上記課題を解決するものであって、端部周面シール部材の繊維が倒れて現像剤のシール性能が低下するのを防ぎ、繊維が倒れた端部周面シール部材のシール性能を高め、シール性能の低下を回復できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係る現像装置および画像形成装置は、現像剤を担持する現像剤担持体と、前記現像剤担持体上の現像剤量を規制する規制部材と、前記現像剤担持体の回転軸の方向で前記規制部材の両側の端部周面に摺接する端部周面シール部材と、前記端部周面シール部材が摺接するシール部から現像剤や異物を回収する回収手段と、前記現像剤担持体を現像駆動方向に対して逆方向に回転させるリフレッシュ運転の制御手段とを備え、前記現像剤担持体は、少なくとも前記現像駆動方向に対して現像剤が内側に移動する方向の傾斜溝が前記現像剤担持体の端部周面に設けられ、制御手段により前記リフレッシュ運転を行い前記現像剤担持体を現像駆動方向に対して逆方向に回転させて前記回収手段で前記シール部から現像剤や異物を回収することを特徴とする。
【０００７】
また、前記傾斜溝は、端部周面シール部材の外側まで形成され、前記回収手段は、前記外側まで形成された傾斜溝から現像剤や異物を回収し、前記傾斜溝は、周方向に外側で連
通する縦溝を有し、前記縦溝は、前記傾斜溝より深く、前記傾斜溝は、前記現像剤担持体の回転軸の方向の内側より外側の断面積が大きくなるように形成され、前記傾斜溝は、現像駆動方向に対して前方の立ち下がり角が後方の立ち下がり角より大きく、前記傾斜溝は、転造加工され現像駆動方向に対して前方の立ち下がり部にバリが形成されてい。
【０００８】
本発明によれば、端部周面シール部材が摺接する現像剤担持体の端部周面の傾斜溝が現像剤を内側に移動させる傾斜を持っているので、シール部に侵入した現像剤等が画像領域側（内部）に戻され、外部に飛散するのを防ぐことができる。現像剤担持体を逆方向に駆動することで、傾斜溝のエッジでシール部材を起毛してリフレッシュするので、シール性能を向上させることができる。また傾斜溝の形状が現像駆動方向の前方で立ち下がる谷角を後方で立ち下がる谷角より大きくし、前方で立ち下がるエッジにバリを設けることで、シール部材を起毛してリフレッシュ効果を高めることができる。同時に、シール部材に付着した現像剤や異物を掻き落としクリーニングすることができる。シール部の領域より広く外側まで傾斜溝を設けることで、傾斜溝に回収した現像剤や異物を外部に排出することができる。したがって、異物が画像領域（印字部）に逆に侵入することで発生する印字不良を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係る現像装置の実施形態を示す図である。
【図２】現像剤担持体の端部周面の傾斜溝の実施例および傾斜溝の縁に形成されるバリを説明する図である。
【図３】現像剤担持体の端部周面の傾斜溝の他の実施例を示す図である。
【図４】傾斜溝の幅が変化する傾斜溝形状の他の実施例を示す図である。
【図５】傾斜溝の深さが変化する傾斜溝形状の他の実施例を示す図である。
【図６】転造装置の概要を説明する図である。
【図７】端部周面シール部材のリフレッシュ運転の制御を説明する図である。
【図８】本発明の現像装置を備えた画像形成装置の実施形態を示す図である。
【図９】図７のイエロー画像形成ステーションを拡大した図である。
【図１０】図７の画像形成装置に搭載された現像ユニットの１実施例を示す図である。
【図１１】現像ユニットの他の実施例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照しつつ説明する。図１は本発明に係る現像装置の実施形態を説明する図であり、図１（Ａ）は上面図、図１（Ｂ）正面斜視図、図１（Ｃ）は正面図、図１（Ｄ）はＡ−Ａ断面図である。図中、５２は現像剤担持体（現像ローラー）、５２ｂは傾斜溝、５３は現像剤供給部材、５４は規制部材（規制ブレード）、５５は端部周面シール部材、５９は回収ボックスを示す。
【００１１】
本実施形態の現像装置５０は、図１に示すように現像剤（トナー）を担持する現像剤担持体５２と、現像剤担持体５２に現像剤を供給する現像剤供給部材５３と、現像剤担持体５２上の現像剤量、層厚を規制する規制部材５４と、現像剤担持体５２の端部周面に摺接して現像剤をシールする端部周面シール部材５５と、それらの外側に端部周面シール部材５５が摺接する現像剤担持体５２の両端部から現像剤や異物を回収する回収ボックス５９とを備える。画像形成装置では、この現像装置を搭載して後述するように潜像担持体（図示せず）にこの現像剤担持体５２が対向配置され潜像担持体上の静電潜像が非磁性１成分ＡＣジャンピング現像方式により現像される。
【００１２】
現像剤担持体５２は、金属ローラーからなる現像ローラーであり、少なくとも端部周面シール部材５５が摺接する周面およびその外側まで傾斜溝５２ｂが設けられる。傾斜溝５
２ｂは、現像剤担持体５２の現像駆動方向に対して前方が一定の角度で外側へ傾斜し、後方が画像領域５２ａ側へ傾斜するように形成された溝である。したがって、現像剤担持体５２の右側端部に設けられた傾斜溝５２ｂは、現像剤担持体５２の左側端部に設けられた傾斜溝５２ｂと傾斜角、形状は対称になっている。また、現像剤担持体５２は、現像駆動により所定の方向に回転駆動され、リフレッシュ運転により現像駆動とは反対の方向に逆転可能に構成されている。リフレッシュ運転のタイミングは、現像剤担持体５２の回転数条件、環境条件、現像剤補給条件などにより判定される。
【００１３】
端部周面シール部材５５は、規制部材５４によって現像剤担持体５２上の現像剤が規制され均されるときに、端部側へ押されていく現像剤が外部へ飛散しないようにシールするものである。そのため、端部周面シール部材５５は、規制部材５４の両外側に接し、現像剤担持体５２の回転軸５２ｃの方向の両端部周面に設けられる。また、回収ボックス５９は、端部周面シール部材５５の外側で、端部周面シール部材５５の摺接面に付着した現像剤や異物を掻き落として回収するものとしてに設けられる。
【００１４】
端部周面シール部材５５には、例えば太さ２０μｍのテフロン繊維を圧縮したシール材とし、弾性を持たせて現像剤担持体５２に圧接させる。このようなシール部材としては、羊毛、兎毛、レーヨン、ポリエステル、四フッ化エチレン（フッ素繊維）、パラ系アラミド、メタ系アラミド、ナイロン、アクリル、ポリプロピレンなどの材料がある。太さは１、２、６、１０、３０デニールの糸繊度、８〜６１μｍの糸直径の繊維が用いられる。また、織り方は、パイル織り、静電植毛、フェルトなどのものである。
【００１５】
端部周面シール部材５５は、繊維が起毛して金属ローラからなる現像剤担持体５２に圧接して摺接することにより、その摺接面に現像剤が侵入してくるのを防止し、さらにその外側に現像剤が飛散するのを防止している。しかし、現像剤担持体５２として鏡面の金属ローラの周面に端部周面シール部材５５が圧接していると、端部周面シール部材５５の起毛されている繊維は、現像剤担持体５２の停止時だけでなく現像駆動時も押し倒されたままになる。そのため、起毛されていた繊維が徐々にヘタリを生じて起毛力を失いシール性能が低下してくる。そこで、本実施形態の現像装置では、端部周面シール部材５５の摺接する現像剤担持体５２の周面に傾斜溝５２ｂを設けることにより、起毛力を回復させ持続させてシール性能を高め、シール部材の長寿命化を実現している。
【００１６】
すなわち、傾斜溝５２ｂは、現像剤担持体５２の現像駆動方向に対して一定の角度で傾斜して形成されているため、現像剤担持体５２が現像駆動されると、端部周面シール部材５５は、周期的に傾斜溝５２ｂの上を通過する。端部周面シール部材５５は、傾斜溝５２ｂの上を通過するたびに、鏡面の金属ローラの周面との圧接から繰り返し周期的に開放される。このことにより、現像剤担持体５２に摺接して倒れていた端部周面シール部材５５の繊維は、周期的に繰り返し傾斜溝５２ｂの上で起毛して起毛力を回復し、繊維の倒れ（ヘタリ）の進行を遅れさせることができる。したがって、シール性能を高めてその低下を防止し寿命を延ばすことができる。
【００１７】
さらに、傾斜溝５２ｂは、現像剤担持体５２の現像駆動方向に対して一定の角度αで内側（画像領域５２ａ側）へ傾斜して形成されている。そのため、現像剤担持体５２が現像駆動されているとき、現像剤が端部周面シール部材５５の摺接面に侵入してきても、傾斜溝５２ｂにおいて画像領域５２ａ側へ分力が作用するので、現像剤が外部へ飛散するのを防ぐことができる。また、現像剤担持体５２は、逆転可能に構成され、リフレッシュ運転により現像駆動方向と逆の方向に駆動される。長時間の使用に伴い徐々に繊維が倒れて起毛力が回復しにくくなってきたとき、現像剤担持体５２を逆転させてリフレッシュ運転を行う。リフレッシュ運転の制御では、現像剤担持体５２を現像駆動方向とは逆方向に駆動して一定時間逆転させ、さらには小刻みに正転と逆転とを繰り返す駆動を行ったり、間欠
駆動を行う。
【００１８】
このことにより、端部周面シール部材５５の繊維は、傾斜溝５２ｂの後端の縁（立ち下がり上端部）で現像駆動により倒された方向とは逆方向に起毛される。しかも、端部周面シール部材５５は、傾斜溝５２ｂの上を通過する際に、圧接状態が開放されるので、より効果的に繊維の起毛を行うことができる。さらに、端部周面シール部材５５の摺接面に劣化した現像剤や異物が侵入し付着しても、これらは、現像剤担持体５２を逆転させることにより、剥離させクリーニングし外部に排出させ回収することができる。
【００１９】
端部周面シール部材５５の摺接面に付着した現像剤や異物は、現像剤担持体５２を逆方向に回転させると、まず、傾斜溝５２ｂの後端の縁（立ち下がり上端部）で掻き落とされる。このとき同時に、端部周面シール部材５５の倒れた繊維が起毛される。さらに、現像剤担持体５２が逆方向に駆動された場合、傾斜溝５２ｂは、現像駆動時とは逆に外側に傾斜するので、傾斜溝５２ｂに掻き落とされた現像剤や異物には、外側に分力が作用する。したがって、リフレッシュ（クリーニング）運転として、現像剤担持体５２を逆方向に回転させることにより、異物を傾斜溝５２ｂから排出して端部周面シール部材５５をクリーニングすると共に、起毛してリフレッシュすることができる。本実施形態によれば、摺接面に付着した現像剤や異物を掻き落とし回収するクリーニング効果に着目すれば、端部周面シール部材５５は、繊維を起毛させて摺接するものでなくてもよい。
【００２０】
現像剤の流動性は、新しい現像剤の状態から少なくとも一度ニップを通過すると、急激に低下するが、その後ニップ通過回数が増加してもニップ通過現像剤の流動性の低下は小さい。これは、少なくとも一度ニップを通過する際に現像剤に加えられる機械的ストレスによって、現像剤母粒子に外添された疎水性シリカ等の外添剤が、現像剤母粒子に埋め込まれることや現像剤の破砕により小粒径現像剤が増大することによる。
【００２１】
流動性の低下した現像剤が相互に凝集すると凝集塊が発生し、出力画像の劣化の原因となる。また、小粒径現像剤は、その帯電量が過剰に大きくなり易く、さらに、潜像担持体への鏡像力が強く働くため、非画像部への付着（カブリや規制通過モレ）として観察される。このように、現像剤の流動性が低下すると、現像装置内での現像剤の摩擦帯電が不充分となり、所望の帯電極性とは逆極性の現像剤が生じる。この逆極性の現像剤は、やはり、画像のカブリとして観察される。
【００２２】
このように新しい現像剤は、流動性が高いので、特に現像剤カートリッジの交換などで新しい現像剤が補給されたときには、シール性能を高めることが必要になる。したがって、上記のように新しい現像剤が補給されたとき端部周面シール部材５５のリフレッシュ運転を行うことは、外部への現像剤の飛散を防止するためには有効である。リフレッシュ運転は、それだけでなく、さらに、端部周面シール部材５５に付着した現像剤（劣化した現像剤）や異物のクリーニングを行い、回収ボックス５９に回収することもできる。
【００２３】
図２は現像剤担持体の端部周面の傾斜溝の実施例および傾斜溝の縁に形成されるバリを説明する図、図３は現像剤担持体の端部周面の傾斜溝の他の実施例を示す図、図４は傾斜溝の幅が変化する傾斜溝形状の他の実施例を示す図、図５は傾斜溝の深さが変化する傾斜溝形状の他の実施例を示す図、図６は転造装置の概要を説明する図であり、５２は現像剤担持体、５２ａは画像領域、５２ａ１は周面部、５２ａ２はバリ、５２ｂは傾斜溝、５２ｂ１は後方壁部、５２ｂ２は前方壁部、５２ｂ３は回収縦溝、５２ｃは回転軸、５９は回収ボックス、５９ａは掻き落とし部材、αは傾斜角、θ1 、θ2 は谷角、ｗ１は拡張領域を示す。
【００２４】
傾斜溝５２ｂの領域は、例えば図２（Ａ）に示すように端部周面シール部材５５の領域
より拡張領域ｗ１の分だけ広く、端部周面シール部材５５の摺接面より軸方向外側の領域まで設けられている。傾斜溝５２ｂは、現像剤担持体５２の現像駆動方向に対して前方が一定の角度αで外側へ傾斜し、後方が画像領域５２ａ側（内側）へ傾斜している。そのため、現像剤は、現像剤担持体５２の現像駆動時に端部周面シール部材５５の摺接面に侵入しても傾斜溝５２ｂにおいて内側へ移動させる方向の分力が作用する。したがって、現像剤が外部へ飛散するのを防ぐことができる。なお、傾斜溝５２ｂは、例えば１本の螺旋状溝で形成してもよいし、正負の２本の螺旋状溝で形成してもよい。
【００２５】
そして、リフレッシュ運転の制御として、現像剤担持体５２を現像駆動方向とは逆方向に駆動すると、端部周面シール部材５５の摺接面に侵入し付着していた現像剤や異物は、傾斜溝５２ｂの前方壁部５２ｂ２が後端となるその縁（立ち下がり部）で掻き落とされる。このとき同時に、前方壁部５２ｂ２の縁で端部周面シール部材５５の倒れた繊維が起毛される。さらに、傾斜溝５２ｂは、後方が現像駆動時とは逆に軸方向外側に角度αだけ傾斜するので、傾斜溝５２ｂに掻き落とされた現像剤や異物には、外側に移動させる分力が作用する。したがって、現像剤や異物は、傾斜溝５２ｂから排出され、回収ボックス５９に回収される。
【００２６】
リフレッシュ運転による端部周面シール部材５５に付着した現像剤や異物の掻き落とし、繊維の起毛を、より確実に行うための傾斜溝５２ｂの実施形態を図２（Ｂ）に示している。傾斜溝５２ｂは、図２（Ｂ）に示すように前方と後方で異なる立ち下がり角（谷角）にしている。現像剤担持体５２の現像駆動方向に対して後方壁部５２ｂ１の谷角θ1 に対し、前方壁部５２ｂ２の谷角θ2 は、大きくなっている。これら谷角θ1 、θ2 は、図２（Ｂ）に示すように周面部５２ａ１から立ち下がる傾斜溝５２ｂの角度である。前方壁部５２ｂ２は、現像剤担持体５２を現像駆動方向とは逆方向に駆動すると、傾斜溝５２ｂの後端の縁になる。したがって、ここの谷角θ2 を大きくすると、端部周面シール部材５５の摺接面に侵入し付着していた現像剤や異物の掻き落とし効果、繊維の起毛効果を高めることができる。さらに、現像駆動方向の後方を向く２辺の立ち下がり部（後端の縁）に周面部５２ｃの面に沿って鍔状に延びるバリ５２ａ２を設けている。バリ５２ａ２は、現像剤担持体５２を現像駆動方向に対して逆方向に回転させたとき、倒れている端部周面シール部材５５の繊維を起毛させ作用を高めることができる。
【００２７】
現像剤担持体５２の端部をシールして端部から現像剤が外部に飛散するのを防ぐ場合、現像剤担持体５２の端部周面は、鏡面にすることにより現像剤の侵入を防ぐのが従来の構成であった。現像剤担持体５２の端部周面を鏡面ではなく溝を設けることは、シール性能を劣化させると考えられるのが一般的である。しかし、本実施形態では、現像剤担持体５２の端部周面に傾斜溝５２ｂを敢えて設けることにより、シール性能の低下を防ぎ、リフレッシュによるシールの長寿命化、シール部に侵入し付着した異物の除去を可能にしている。そのため、シール部に侵入した現像剤や異物に対し、現像駆動時は画像領域５２ａ側に、リフレッシュ運転による反転駆動時は外側に分力が作用する角度の傾斜溝５２ｂを設け、シール部材の起毛と異物等の掻き落とし効果を持たせている。さらに本実施形態のように、バリを設けたり大きい谷角にすると、より高いシール部材の起毛と異物等の掻き落とし効果を実現できる。
【００２８】
さらに、端部周面シール部材５５の摺接面に侵入し付着した現像剤や異物の回収を円滑に行うための実施例を説明する。図３に示す実施例は、現像剤担持体５２の傾斜溝５２ｂの外側を連結する周方向に縦溝５２ｂ３を設け、傾斜溝５２ｂから排出された現像剤や異物を円滑に回収できるようにしている。異物等の回収では、傾斜溝５２ｂの深さより縦溝５２ｂ３を深くすると、より円滑に縦溝５２ｂ３へ移動させることができる。掻き落とし部材５９ａは、リフレッシュ運転により、端部周面シール部材５５から掻き落とした現像剤や異物を傾斜溝５２ｂの外側に排出させ縦溝５２ｂ３にまとめて回収ボックス５９に掻
き落とすものである。また、縦溝５２ｂ３は、端部周面シール部材５５の摺接面に設けるようにしてもよい。
【００２９】
傾斜溝５２ｂの深さは、画像領域にも傾斜溝が設けられている場合、画像領域の傾斜溝の深さより深くすることで、シール部に侵入した現像剤が固着しにくくなりシール性能の低下を低減できる。また、シール部材の繊維太さより深くする、例えば１．５倍以上にすることで、リフレッシュ運転により逆転したときの繊維の起毛が確実になりリフレッシュ効果を高めることができる。また、傾斜溝５２ｂの底部の幅をシール部材の繊維太さより広くすることで、繊維が確実に溝部に入り込み繊維の起毛が確実になりリフレッシュ効果を高めることができる。
【００３０】
また、傾斜溝５２ｂの形状として、図４に示すように外側へ向けて幅が広がるように変化する形状にしたり、図５に示すように外側へ向けて深さが深くなるように変化する形状にしてもよい。傾斜溝５２ｂの形状としてこのようにして外側の断面積を大きくすると、端部周面シール部材５５から掻き落とされた現像剤や異物は、傾斜溝５２ｂの形状の幅の広がりや形状の深さの深まりにより傾斜溝５２ｂの外側への移動がしやすくなる。したがって、その外側で異物等が円滑に回収ボックス５９へ回収される。
【００３１】
図６は転造装置の概要を説明する図であり、５２は現像剤担持体、２００は転造装置、２０１、２０２は転造ダイス、２０３はガイド部材を示す。本実施形態に係る現像剤担持体５２の傾斜溝５２ｂは、例えば転造加工やブラスト加工、切削加工により形成することができる。転造加工に用いる転造装置の概要を示したのが図６である。この転造装置２００は、現像剤担持体５２に傾斜角α1 の第１傾斜溝５２ｂ１を形成するための軸方向及び周方向に傾斜した傾斜刃を有する第１の転造ダイス２０１と、現像剤担持体５２に傾斜角α2 の第２傾斜溝５２ｂ２を形成するため軸方向及び周方向に傾斜した傾斜刃を有する第２の転造ダイス２０２と、第１の転造ダイス２０１と第２の転造ダイス２０２の下部に配置されたガイド部材２０３を備えている。
【００３２】
転造装置２００は、対向する位置に配置され矢印のように時計方向に回転している第１の転造ダイス２０１及び第２の転造ダイス２０２とガイド部材２０３との間に、ワーク（ここでは、未加工の現像剤担持体５２）を搬送し転造加工する。転造加工時、第１の転造ダイス２０１と第２の転造ダイス２０２をワークに押圧し加工圧を付与する。ワークは、第１の転造ダイス２０１、第２の転造ダイス２０２の回転方向と逆の反時計方向に回転させて転造加工する。第１の転造ダイス２０１と第２の転造ダイス２０２を反時計方向に回転し、ワークを時計方向に回転して転造加工しても良い。ここで第１の転造ダイス２０１又は第２の転造ダイス２０２のいずれか一方に刃無し転造ダイスを使用して転造加工することにより、例えば図２に示した傾斜溝５２ｂが形成される。また、双方に傾斜刃を有する転造ダイスを使用して転造加工することにより、交差する傾斜角α1 、α2 の２通りの傾斜溝５２ｂを有する載頭４角錐台形状の凸部が形成される。
【００３３】
載頭４角錐台形状の凸部の形状は、傾斜角α1 、α2 が４５°でかつそれらのピッチが互いに同じに設定された場合には正方形状を呈し、傾斜角α1 、α2 が４５°以外の角度でかつそれらのピッチが互いに同じに設定された場合には菱形状を呈する。また、４角形の凸部の形状は、傾斜角α1 、α2 が４５°でかつそれらのピッチが互いに異なるように設定された場合には長方形状を呈し、傾斜角α1 、α2 が４５°以外の角度でかつそれらのピッチが互いに異なるように設定された場合には平行四辺形状を呈する。
【００３４】
転造加工において、第１の転造ダイス２０１の第１傾斜刃と第２の転造ダイス２０２の第２傾斜刃は、ワークを積極的に切削するものではなく、押圧力によりワークを押し潰して窪みを形成するように作用するものである。そのため、転造加工後に形成される第１傾
斜溝５２ｂ１と第２傾斜溝５２ｂ２に囲まれた載頭４角錐台形状の凸部の稜部には盛り上がり部が形成される。ワークの転造加工時の回転方向の下流側（回転方向の後方側）に位置する２辺の稜部に形成される盛り上がり部は、ガイド部材２０３により押し潰されて、稜部から外側（凸部の稜線からワークの転造加工時の回転方向の下流側の溝部側）に突き出したバリ５２ａ２が形成される。盛り上がり部は、回転方向の上流側（回転方向の前方側）の稜部にも形成されるが、上流側の盛り上がり部は、凸部の上面で押し潰されるので、稜部の外側に突き出すことはない。
【００３５】
次に、端部周面シール部材５５のリフレッシュ運転の制御について説明する。図７は端部周面シール部材のリフレッシュ運転の制御を説明する図である。本実施形態の端部周面シール部材５５のリフレッシュ運転の制御は、図７に示すようにまず、リフレッシュ運転を行うタイミングを判定するための計測情報、例えば現像剤担持体の回転数を格納するメモリを初期化する（ステップＳ１１）。
【００３６】
しかる後、現像剤担持体５２の回転数を計測し（ステップＳ１２）、そのときの外気温度を計測し（ステップＳ１３）、さらに湿度を計測する（ステップＳ１４）。例えば気温の高い時や湿度の高い時は、これらが低い時と比較すると、端部周面シール部材５５のシール性能の低下が進みやすい。そこで、これらの環境条件による環境係数を選択し（ステップＳ１５）、計測した現像剤担持体５２の回転数をこの環境係数で補正する（ステップＳ１６）。そして、この補正した回転数をリフレッシュ運転を行うタイミングを判定するための計測情報として積算し（ステップＳ１７）、積算値が所定値Ｎに達したか否かを判定する（ステップＳ１８）。現像剤担持体５２の回転数の積算に代えて、現像駆動時間を積算してもよい。
【００３７】
ステップＳ１８でまだ積算値が所定値Ｎに達していないと判定された場合には、新しい現像剤に交換されたか否かを判定して（ステップＳ１９）、カートリッジの交換など新しい現像剤との交換がされていなければステップＳ１２に戻り同様の処理を繰り返し行う。しかし、ステップＳ１８で積算値が所定値Ｎに達したと判定された場合やステップＳ１９で新しい現像剤に交換されたと判定された場合には、現像剤担持体５２を逆転させてリフレッシュ運転を行い（ステップＳ２０）、メモリをリセットした後（ステップＳ２１）、ステップＳ１２に戻り同様の処理を繰り返し行う。
【００３８】
以上のようにリフレッシュ運転のタイミングは、現像剤担持体５２の回転数や温度（外気温）、湿度など現像剤担持体５２の回転数条件、環境条件、現像剤補給条件などにより判定される。リフレッシュ運転のタイミングは、基本的に、端部周面シール部材５５の繊維のヘタリ、現像剤の侵入、異物の付着の進行度により判定するので、例えばジョブ数、印字枚数、カートリッジの交換だけでなく、現像駆動の休止期間を判定して、休止時間が長い場合には、早めにリフレッシュ運転を行った方がよい。また、現像駆動時間と休止時間との比率により判定してもよいし、印字の連続枚数が多いときリフレッシュ運転を行うように判定してもよい。
【００３９】
図８は本発明の現像装置を備えた画像形成装置の実施形態を示す図であり、図９は図８のイエロー画像形成ステーションを拡大した図である。図８に示すように、画像形成装置１０は、４つの画像形成ステーション１５（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）、中間転写ベルト７０、二次転写ユニット８０を有し、さらに、定着ユニット９０、ユーザへの報知手段をなし液晶パネルからなる表示ユニット９５、及び、これらのユニット等を制御し画像形成装置としての動作を司る制御ユニット１００を有している。
【００４０】
画像形成ステーション１５（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）は、それぞれ、イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、ブラック（Ｋ）の現像剤で画像を形成する機能を有している。
各色の現像剤の画像形成ステーション１５（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）の構成は同様であるので、以下、画像形成ステーション１５Ｙについて説明する。
【００４１】
画像形成ステーション１５Ｙは、図９に示すように、潜像担持体の一例としての感光体２０Ｙの回転方向に沿って、帯電ユニット３０Ｙ、露光ユニット４０Ｙ、現像ユニット５０Ｙ、一次転写部Ｂ１、感光体クリーニングユニット７５Ｙを有している。
【００４２】
感光体２０Ｙは、円筒状の基材とその外周面に形成された感光層を有し、中心軸を中心に回転可能であり、本実施の形態においては、矢印で示すように時計回りに回転する。
【００４３】
帯電ユニット３０Ｙは、感光体２０Ｙを帯電するための装置である。露光ユニット４０Ｙは、帯電された感光体２０Ｙ上にレーザを照射することによって感光体２０Ｙ上に潜像を形成する。露光ユニット４０Ｙは、半導体レーザ、ポリゴンミラー、Ｆ−θレンズ等を有しており、パーソナルコンピュータ、ワードプロセッサ等の不図示のホストコンピュータから入力された画像信号に基づいて、変調されたレーザを帯電された感光体２０Ｙ上に照射する。
【００４４】
現像ユニット５０Ｙは、感光体２０Ｙ上に形成された潜像を、イエロー（Ｙ）の現像剤を用いて現像するための装置であり、図１に示した現像装置である。現像ユニット５０Ｙは、交換可能な後述する現像剤カートリッジから現像剤が供給される現像室５１Ｙ内に現像剤担持体としての現像剤担持体５２Ｙ、現像剤供給部材としての現像剤供給部材５３Ｙが配置され、現像剤担持体５２Ｙには、規制部材としての規制ブレード５４Ｙが当接し現像剤担持体５２Ｙ上の現像剤を薄層化する。
【００４５】
一次転写部Ｂ１は、感光体２０Ｙに形成されたイエロー現像剤像を中間転写ベルト７０に転写するところである。各一次転写部Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４で４色の現像剤が順次重ねて転写された場合には、中間転写ベルト７０にフルカラー現像剤像が形成される。
【００４６】
中間転写ベルト７０は、ベルト駆動ローラー７１ａ、従動ローラー７１ｂに張架されたエンドレスのベルトであり、感光体２０（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）と当接しながら回転駆動される。
【００４７】
二次転写ユニット８０は、中間転写ベルト７０上に形成された単色現像剤像やフルカラー現像剤像を紙、フィルム、布等の転写材に転写するための装置である。定着ユニット９０は、定着ローラー９０ａと加圧ローラー９０ｂにより構成され、転写材上に転写された単色現像剤像やフルカラー現像剤像を転写材に融着させて永久像とするための装置である。
【００４８】
感光体クリーニングユニット７５Ｙは、感光体２０Ｙの表面に当接されたゴム製の感光体クリーニングブレード７６Ｙを有し、一次転写部Ｂ１で中間転写ベルト７０上に現像剤像が転写された後に、感光体２０Ｙ上に残存する現像剤を感光体クリーニングブレード７６Ｙにより掻き落として除去するための装置である。
【００４９】
次に、このように構成された画像形成装置１０の動作について説明する。まず、不図示のホストコンピュータからの画像信号及び制御信号がインターフェイスを介して画像形成装置のメインコントローラーに入力されると、このメインコントローラーからの指令に基づくユニットコントローラーの制御により感光体２０Ｙ、現像ユニット５０Ｙに備えられた現像剤担持体５２Ｙ、現像剤供給部材５３Ｙ、及び、中間転写ベルト７０等が回転する。感光体２０Ｙは、回転しながら、帯電位置において帯電ユニット３０Ｙにより順次帯電される。
【００５０】
感光体２０Ｙの帯電された領域は、感光体２０Ｙの回転に伴って露光位置に至り、露光ユニット４０Ｙによって、イエローＹの画像情報に応じた潜像が該領域に形成される。感光体２０Ｙ上に形成された潜像は、感光体２０Ｙの回転に伴って現像位置に至り、現像ユニット５０Ｙによって現像される。これにより、感光体２０Ｙ上に現像剤像が形成される。
【００５１】
感光体２０Ｙ上に形成された現像剤像は、感光体２０Ｙの回転に伴って一次転写部Ｂ１位置に至り、一次転写ユニットによって、中間転写ベルト７０に転写される。この際、一次転写ユニットには、現像剤の帯電極性とは逆の極性の一次転写電圧が印加される。この結果、各感光体２０（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）上に形成された４色の現像剤像は、中間転写ベルト７０に重なり合って転写され、中間転写ベルト７０上にはフルカラー現像剤像が形成される。
【００５２】
中間転写ベルト７０は、モータ等のベルト駆動手段からの駆動力がベルト駆動ローラー７１ａを介して伝達されることによって駆動される。中間転写ベルト７０上に形成されたフルカラー現像剤像は、二次転写ユニット８０によって紙等の転写材に転写される。このような転写材は、給紙トレイから、給紙ローラー９４ａ、レジストローラー９４ｂを介して二次転写ユニット８０へ搬送される。
【００５３】
転写材に転写されたフルカラー液体現像剤像は、定着ユニット９０によって加熱加圧されて転写材に融着される。定着ユニット９０の通過後、排紙ローラー９４ｃにより排紙される。
【００５４】
一方、感光体２０（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）は一次転写部Ｂ１、Ｂ２、Ｂ３、Ｂ４位置を経過した後に、除電ユニット（図示せず）によって除電され、さらに、感光体クリーニングユニット７５（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）に支持された感光体クリーニングブレード７６（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）によって、その表面に付着している現像剤が掻き落とされ、次の潜像を形成するための帯電に備える。掻き落とされた現像剤は、感光体クリーニングユニット７５（Ｙ、Ｍ、Ｃ、Ｋ）が備える残存現像剤回収部に回収される。
【００５５】
二次転写後の中間転写ベルト７０の従動ローラー７１ｂ側に中間転写ベルトクリーニング装置（図示せず）が設置され、二次転写後の中間転写ベルト７０をクリーニングする。なお、中間転写ベルトを用いた中間転写方式の実施例に基づいて説明してきたが、直接転写式の画像形成装置であっても良い。
【００５６】
図１０は図８に示す画像形成装置に搭載された現像ユニットの１実施例を示す図、図１１は現像ユニットの他の実施例を示す図である。これらの現像ユニット５０Ｙにおいては、画像の画占率が低い等の理由により長時間の現像駆動が行われた後に現像室５１Ｙ内の現像剤量がエンド状態を迎えた場合、現像剤カートリッジ５６Ｙを交換し、新品現像剤を現像室５１Ｙ内に供給し現像を開始すると画像の劣化が発生する。これは、現像室５１Ｙ内の残留現像剤が劣化し、劣化した残留現像剤と新品現像剤が混合されて現像に用いられることにより発生する。
【００５７】
現像剤の劣化としては、例えば、現像剤に外添された疎水性シリカ等の外添剤が、現像剤に加えられる機械的ストレスにより次第に現像剤に埋め込まれたりすることによる現像剤の流動性の低下、現像剤の破砕による小粒径現像剤の増大、あるいは、現像時の現像剤の帯電量が現像剤の粒子径に比例するため、現像剤の粒子径により選択的に現像が行われることによる現像装置内への小粒径現像剤の蓄積、さらに、それらの小粒径現像剤による流動性の低下、流動性の低下した現像剤が相互に凝集することによる凝集塊の発生などで
あり、これらは、画像の劣化の原因となる。
【００５８】
小粒径現像剤は、その帯電量が過剰に大きくなり易く、さらに、潜像担持体への鏡像力が強く働く。そのため、画像においては、非画像部への付着（いわゆる、画像のカブリ）として観察される。また、小粒径現像剤は飛散し易く、現像装置の開口部等から飛散し、画像形成装置の内部汚染を引き起こす。
【００５９】
また、現像剤の流動性が低下すると、現像装置内での現像剤の摩擦帯電が不充分となり、所望の帯電極性とは逆極性の現像剤が生じる。この逆極性の現像剤は、やはり、画像のカブリとして観察される。また、劣化して帯電不足となった現像剤は現像担持体上に担持されにくくなる。そのため、現像装置の規制ブレードやシール部等の開口部からの規制通過モレとなり、現像ユニット交換時にユーザーの手を汚したり、画像形成装置の内部汚染を引き起こす。
【００６０】
また、流動性の低下した現像剤やそれらの凝集塊は、現像担持体５２Ｙと規制ブレード５４Ｙの接触部を円滑に通過することができないため、その帯電が不足して、画像のカブリを生じさせたりする。さらに、凝集塊は、現像担持体５２Ｙと規制ブレード５４Ｙの接触部における機械的力及び摩擦熱により、現像担持体５２Ｙあるいは規制ブレード５４Ｙの表面に現像剤が融着（いわゆる、フィルミング）したり、凝集塊が極端に大きな場合には、そのまま接触部に詰まってしまう。その結果、フィルミング等が発生した接触部では、現像担持体５２Ｙ上に現像剤層が形成されず、そこに対応する画像は白いスジ（画像抜け）として観察される。
【００６１】
現像ユニット５０Ｙは、交換可能な現像剤カートリッジ５６Ｙと、現像剤カートリッジ５６Ｙと現像室５１Ｙを結ぶ第１搬送路５７Ｙと、現像室５１Ｙと現像剤カートリッジ５６Ｙを結ぶ第２搬送路５８Ｙを備えている。図１０に示される現像ユニット５０Ｙは、第１搬送路５７Ｙと第２搬送路５８Ｙは、それぞれ１つであるが、図１１に示される現像ユニット５０Ｙは、第１搬送路５７Ｙを現像室５１Ｙの中央に連結し、第２搬送路５８Ｙを現像室５１Ｙの両端に連結し、第２の搬送路５８Ｙを２つとしている。
【００６２】
第１搬送路５７Ｙの一端は、現像室５１Ｙの重力方向の上方に連結され、現像剤カートリッジ５６Ｙから現像剤を現像室５１Ｙに搬送する。現像剤カートリッジ５６Ｙから第１搬送路５７Ｙを経た新品現像剤の現像室５１Ｙへの供給は、現像剤カートリッジ５６Ｙに内蔵されたスクリューコンベア等の第１搬送手段（図示せず）の駆動により実施される。第１搬送手段の駆動はオン・オフ制御される。
【００６３】
第２搬送路５８Ｙの一端は、現像室５１Ｙの重力方向の下方に連結され、現像室５１Ｙから劣化現像剤を現像剤カートリッジ５６Ｙに搬送する。現像室５１Ｙの下方から現像剤カートリッジ５６Ｙへの現像剤の搬送は、現像室５１Ｙの底部に配置したスクリューコンベア等の第２搬送手段( 図示せず) の駆動により実施される。第２搬送手段の駆動は、第１搬送手段の駆動と別駆動でオン・オフ制御される。
【００６４】
これらの実施例では、第１搬送路５７Ｙの第１搬送手段を駆動し、現像剤を現像室５１Ｙに供給し、現像室５１Ｙの底部に配置した第２搬送路５８Ｙの第２搬送手段を駆動し、現像室５１Y 内の現像剤を現像剤カートリッジ５６Ｙに搬送する現像剤循環を実施する。現像室５１Ｙに設置した圧電素子等の現像剤エンドセンサ（図示せず）からの現像剤エンドの信号が有効になるか、または、現像剤の劣化度を検知するセンサ等の現像剤劣化検出手段からの信号が所定値に達すると、現像剤カートリッジ５６Ｙの交換のタイミングとなる。
【００６５】
現像室５１Ｙ内の現像剤供給部材５３Ｙは、軟質の弾性多孔体からなり、現像剤供給部材５３Ｙの材質としては、ポリウレタン発泡体またはシリコーン発泡体が用いられている。現像剤供給部材５３Ｙには、硬度が低くて現像剤に対するストレスが低く、圧縮永久歪みが小さく、かつ表面の耐摩耗性が高いといった物性が要求されるため、これらの物性を併有する前述のポリウレタン発泡体の採用が殊に好適である。
【００６６】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば上記実施形態では、４色の現像剤で画像を形成するフルカラーの画像形成装置で説明したが、白黒やモノカラーの画像形成装置であっても同様に適用可能である。
【符号の説明】
【００６７】
１０…画像形成装置、１５…画像形成ステーション、２０…感光体（潜像担持体）、３０…帯電器、４０…露光ユニット、５０…現像ユニット（現像装置）、５１…現像室、５２…現像剤担持体（現像ローラー）、５２ａ…画像領域、５２ａ１…周面部、５２ａ２…バリ、５２ｂ…傾斜溝、５２ｂ１…後方壁部、５２ｂ２…前方壁部、５２ｂ３…回収縦溝、５２ｃ…回転軸、５３…現像剤供給部材（トナー供給ローラー）、５４…規制ブレード、５５…端部周面シール部材、５６…現像剤カートリッジ、５７…第１搬送路、５８…第２搬送路、５９…回収ボックス、５９ａ…掻き落とし部材、７０…中間転写ベルト（中間転写部材）、７５…感光体クリーニングユニット（潜像担持体クリーニングユニット）、８０…二次転写ユニット、９０…定着ユニット
【特許請求の範囲】
【請求項１】
現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体上の現像剤量を規制する規制部材と、
前記現像剤担持体の回転軸の方向で前記規制部材の両側の端部周面に摺接する端部周面シール部材と、
前記端部周面シール部材が摺接するシール部から現像剤や異物を回収する回収手段と、
前記現像剤担持体を現像駆動方向に対して逆方向に回転させるリフレッシュ運転の制御手段と
を備え、前記現像剤担持体は、少なくとも前記現像駆動方向に対して現像剤が内側に移動する方向の傾斜溝が前記現像剤担持体の端部周面に設けられ、制御手段により前記リフレッシュ運転を行い前記現像剤担持体を現像駆動方向に対して逆方向に回転させて前記回収手段で前記シール部から現像剤や異物を回収することを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記傾斜溝は、端部周面シール部材の外側まで形成され、前記回収手段は、前記外側まで形成された傾斜溝から現像剤や異物を回収する請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
前記傾斜溝は、周方向に外側で連通する縦溝を有する請求項１乃至２のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項４】
前記縦溝は、前記傾斜溝より深い請求項３に記載の現像装置。
【請求項５】
前記傾斜溝は、前記現像剤担持体の回転軸の方向の内側より外側の断面積が大きくなるように形成されている請求項１乃至４のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項６】
前記傾斜溝は、現像駆動方向に対して前方の立ち下がり角が後方の立ち下がり角より大きい請求項１乃至４のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項７】
前記傾斜溝は、転造加工され現像駆動方向に対して前方の立ち下がり部にバリが形成されている請求項１乃至６のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１つに記載の現像装置を搭載したことを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
現像剤を担持する現像剤担持体と、
前記現像剤担持体上の現像剤量を規制する規制部材と、
前記現像剤担持体の回転軸の方向で前記規制部材の両側の端部周面に摺接する端部周面シール部材と、
前記端部周面シール部材が摺接するシール部から現像剤や異物を回収する回収手段と、
前記現像剤担持体を現像駆動方向に対して逆方向に回転させるリフレッシュ運転の制御手段と
を備え、前記現像剤担持体は、少なくとも前記現像駆動方向に対して現像剤が内側に移動する方向の傾斜溝が前記現像剤担持体の端部周面に設けられ、制御手段により前記リフレッシュ運転を行い前記現像剤担持体を現像駆動方向に対して逆方向に回転させて前記回収手段で前記シール部から現像剤や異物を回収することを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記傾斜溝は、端部周面シール部材の外側まで形成され、前記回収手段は、前記外側まで形成された傾斜溝から現像剤や異物を回収する請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
前記傾斜溝は、周方向に外側で連通する縦溝を有する請求項１乃至２のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項４】
前記縦溝は、前記傾斜溝より深い請求項３に記載の現像装置。
【請求項５】
前記傾斜溝は、前記現像剤担持体の回転軸の方向の内側より外側の断面積が大きくなるように形成されている請求項１乃至４のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項６】
前記傾斜溝は、現像駆動方向に対して前方の立ち下がり角が後方の立ち下がり角より大きい請求項１乃至４のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項７】
前記傾斜溝は、転造加工され現像駆動方向に対して前方の立ち下がり部にバリが形成されている請求項１乃至６のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれか１つに記載の現像装置を搭載したことを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１０−２１７４７１（Ｐ２０１０−２１７４７１Ａ）
【公開日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−６３８９４（Ｐ２００９−６３８９４）
【出願日】平成２１年３月１７日（２００９．３．１７）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．テフロン
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月１７日（２００９．３．１７）
【公序良俗違反の表示】
（特許庁注：以下のものは登録商標）
１．テフロン
【出願人】（０００００２３６９）セイコーエプソン株式会社 (51,324)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]