JP2000122417A

JP2000122417A - 一成分トナーの現像装置

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Publication number: JP2000122417A
Application number: JP29744898A
Authority: JP
Inventors: Koji Sakai; 孝司酒井; Atsushi Inoue; 淳志井上; Hiroshi Tatsumi; 洋巽; Takayuki Yamanaka; 隆幸山中
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 1998-10-20
Filing date: 1998-10-20
Publication date: 2000-04-28
Anticipated expiration: 2018-10-20
Also published as: JP3436698B2

Abstract

(57)【要約】【課題】現像ローラを用いて一成分トナーにて現像を
行う時に、現像ローラへの付着量を規制する規制部材を
ローラ構成として、規制ローラへのトナー固着を防止す
るようにし、安定したトナー規制を行うようにする。【解決手段】静電潜像を担持した感光体に接触するよ
うに一成分トナーを担持して搬送する現像ローラ４１に
対して圧接されて回転駆動される規制ローラ４３を設け
て、現像ローラ４１に付着するトナーの量を規制してい
る。規制ローラ４１には、トナー付着量を規制した後の
位置で残留するトナーを除去するクリーニングローラ４
５を圧接させ、規制ローラ４３の回転方向と同方向に回
転させる。これにより、規制ローラ４３に付着したトナ
ーをクリーニングローラ４５にて除去でき、トナーの固
着を防止し、規制ローラ４３の傷付けることなく、その
表面を常にクリーンにし、この状態で現像ローラ４１へ
のトナーの付着量を規制でき、常に安定した付着量に規
制できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、静電潜像担持体に
形成された静電潜像を着色剤であるトナーにて可視像化
してなる現像装置であって、特にトナーとして一成分構
成からなる現像剤を利用してなる現像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】複写機、プリンタなどの電子写真方式を
採用してなる画像形成装置においては、潜像等の像担持
体である感光体表面に静電潜像を形成し、これを可視像
化するために着色剤であるトナー等の現像剤を感光体側
へと供給し、トナーを選択的に付着させるようにしてな
る現像装置が備えられている。

【０００３】上記現像装置にて、上記感光体に形成され
た静電潜像を現像し、その現像されたトナー像は、転写
材であるシート等に転写される。そして、転写後、上記
感光体表面には、転写しきれなかった一部のトナーが残
留する。この残留する不要トナーは、次の画像形成を繰
り返し行うためにも感光体表面から除去される。そのた
め、転写後には感光体表面に残留するトナーを除去する
クリーニング装置が設けられており、該クリーニング装
置において除去された不要トナーがクリーニング装置内
の収容部に収容される。

【０００４】そこで、上述したような現像装置を備える
画像形成装置は、その小型化に対応して、感光体の周囲
に画像を形成するためのプロセス手段の配置スペースも
狭められ、よって現像装置においても小型化が強く要望
されるようになった。

【０００５】特に現像装置としては、トナー及び磁性キ
ャリアからなる二成分系の現像剤を磁力を利用して上記
感光体と対向する現像領域へと搬送する磁気ブラシ方式
による現像ローラを備え、現像後には現像剤を現像槽内
へと回収するようにしている。そのため、現像を安定さ
せるためには、消費されるトナーを補給し、現像剤中に
含まれるトナーの割合、つまりトナー濃度が一定になる
ように制御する必要がある。

【０００６】通常、上述した方式、つまり磁気ブラシ現
像方式による現像装置においては、現像剤中のキャリア
が占める割合の方が多く、現像剤を収容する現像槽が大
きくなり、全体に現像装置が大きくなる傾向にある。し
かも、トナー濃度を制御する必要があると同時に、現像
剤中のトナーの帯電量を一定にするための撹拌部材等も
必要となり、この撹拌部材を複数設けており現像装置を
小型化できないネックともなっていた。

【０００７】これに対し、一成分系の現像剤、つまりキ
ャリアが存在しない一成分系の現像剤であるトナーを用
いて現像を行う現像装置が提案され、実施に供されてい
る。このような一成分トナーを用いる現像装置において
は、トナー濃度を制御する必要はなく、キャリアが存在
しない分、現像槽の容積を大幅に小さくでき、よって現
像装置の小型化を可能にできる。これに合わせてメンテ
ナンス等の簡易性についても優れている。つまり、劣化
した現像剤、特にキャリアの劣化により現像剤を交換す
る必要がない分、その交換のためのメンテナンスが不要
となる。

【０００８】また、トナーを補充するのみでよく、トナ
ー濃度検出を行う必要もなく、そのための制御も必要と
しなくなるため、制御も簡単になる。特に、一成分系の
トナーを用いる現像装置において、トナーを必要時に補
充するだけでよくなる。

【０００９】例えば、図７に示すように、像担持体であ
る感光体１に対して、該感光体１に形成されている静電
潜像を可視像化する現像装置４が対向にて配置されてい
る。該現像装置４は、一成分系の現像剤であるトナー１
０を収容してなる現像槽４０の特に開口部に対向するよ
うに現像ローラ４１を回転可能に設けている。該現像ロ
ーラ４１は、上記現像槽４０の開口部に一部が露出し、
感光体１に対して例えば接触するように配置されてい
る。この接触する領域が現像領域となる。

【００１０】現像ローラ４１は、その表面に一成分のト
ナーを担持し、感光体１と対向する現像領域へと搬送す
る。そして現像後には、現像に寄与されなかったトナー
を現像槽４０内へと搬送し、回収する。回収されたトナ
ーは、一旦現像ローラ４１表面から除去するために、現
像ローラ４１と圧接するように供給ローラ４２が設けら
れており、現像ローラ４１表面に担持されたトナーが掻
き取られる。そして、この供給ローラ４２にて、新たに
トナーが現像ローラ４１表面に供給されるように構成さ
れている。

【００１１】一成分トナーは、供給ローラ４２にて供給
されて現像ローラ４１表面に吸着されるが、その吸着量
を規制するために現像ローラ４１表面に圧接された規制
部材４３が設けられている。該規制部材４３を通過した
トナーは、その量が一定量に規制され、上述したように
感光体１と対向接触する現像領域へと至り、感光体１表
面に形成されている静電潜像に応じて選択的に付着し、
現像が行われることになる。

【００１２】また、現像を良好に行うためにも現像ロー
ラ４１には、通常現像バイアス電圧（Ｖａ）が供給され
ている。この現像バイアス電圧は、静電潜像にトナーが
付着し、感光体のバックグランド領域（画像以外の背景
部分）にトナーが付着しないような電圧値に設定されて
いる。

【００１３】以上の構成により一成分系の現像剤、つま
りトナーを現像ローラに吸着させて現像領域へと搬送す
ることで、感光体上の静電潜像にトナーが付着し、よっ
て潜像以外のバックグランドへのトナーの付着を阻止
し、正常な現像を行えるようにしている。

【００１４】上述したように規制部材４３にて現像ロー
ラ４１に付着するトナー量を規制しており、その時のト
ナー量を安定させ、またトナーの帯電量を安定させるた
めにも、供給ローラ４２によるトナーの供給及び摩擦帯
電が重要になる。そのため、供給ローラ４２は、現像ロ
ーラ４１に対して適度の圧力でもって圧接されること
で、トナーの供給及び摩擦帯電を行うようにしている。

【００１５】そこで、上記規制部材４３として、板形状
のものを用いると、その寿命は、現像ローラ４１に接触
する接触部の摩耗の進行度合いによって決定される。こ
の接触部は、現像ローラ４１が回転する時に、現像ロー
ラ４１とすべり接触し、この接触により摩耗する。この
摩耗が進行して接触部が使用できなくなったとき、規制
部材４３の寿命となる。板バネ状の規制部材４３におい
ては、接触部の特定部分のみが常に現像ローラ４１周面
に接触して摺擦され、かつその接触部は不変となり摩耗
が著しい。

【００１６】規制部材４３として、板状のものを用いれ
ば、構成の簡易化、及びコトス低減が可能になるが、上
述したように現像ローラ４１との接触部分において、上
述したように摩耗が著しくなる。しかも、規制部材４３
の現像ローラ４１との接触部分においてトナー固着が発
生し易くなる。トナーが固着すれば、その部分での現像
ローラ４１の付着量が他の部分とことなり、非常に薄く
均一状態が崩される。これにより、現像による白すじが
生じる結果となる。

【００１７】従って、上述した摩耗及びトナー固着によ
る不具合による規制部材４３の短寿命化が問題になる。
そのため、従来においては、図７に示すように規制部材
４３をローラ構造にすることで、現像ローラ４１との接
触部を固定せずに、トナー固着の低減、長寿命化を可能
にしている。

【００１８】規制部材４３がローラ構成であれば、当然
トナーの現像ローラ４１の付着量が安定し、またトナー
の帯電量のむら等を良好に防止でき、現像をより安定さ
せる効果がある。しかし、規制部材がローラ構成であっ
ても、トナーの固着等が解消されることではなく、長期
の使用により固着ることが考えられる。

【００１９】そのため、特開平２−１１６８７２号公報
においては、ローラ構成の規制部材４３をクリーニング
する部材を設けて、一旦規制部材４３に付着したトナー
を除去するようにしている。このクリーニング部材とし
ては、板状部材（４９）の先端をローラ表面に強く圧接
させ、規制部材４３表面に付着したトナーを強制的に掻
き落とすようにしている。

【００２０】

【発明が解決しようとする課題】上述したようにローラ
構成の規制部材４３であれば、現像ローラ４１との接触
部分が常に固定されるものでないため、トナー固着等を
軽減でき、またクリーニング部材（４９）を設けること
で、トナー固着を解消できる。

【００２１】しかし、クリーニング部材にてトナーを掻
き落とす場合、規制部材への圧接条件が問題になり、そ
の調整等が非常に面倒となる。特に、圧接力を強くすれ
ば、トナーの掻き落とし効果は増すが、規制部材４３に
対するダメージが問題となり、傷付け等による寿命の問
題が生じる。

【００２２】特に、クリーニンク部材にて規制部材に付
着するトナーを確実に除去するためには、クリーニング
部材の先端を強く規制部材４３に食い込ませるように圧
接する必要がある。その先端の位置がずれたり、また先
端が不規則に形成されておれば、規制部材の傷付けが大
きな問題となる。その結果、規制部材によるトナーの規
制状態が安定しなくなる。

【００２３】本発明は、上述の問題に鑑み、一成分トナ
ーを用いる現像装置において、現像ローラに対するトナ
ーの付着量を規制する規制部材に、傷付けることなく、
トナーの固着等が生じるのを解消してなる現像装置を提
供することを目的とする。

【００２４】また、本発明の目的は、規制部材と接触さ
せることで規制部材に付着しているトナーの除去を効果
的に行う、あるいは規制部材と非接触状態で効果的にト
ナーを除去する効果を増す手段を講じ、現像装置を構成
するものである。

【００２５】

【課題を解決するための手段】本発明による上述した目
的を達成するための請求項１記載の一成分トナーによる
現像装置は、一成分トナーを担持し静電潜像担持体と対
向する現像領域へと搬送する現像ローラを有し、該現像
ローラの上記現像領域と反対側で対向した設けられ現像
ローラに付着するトナーの量を規制する規制部材をロー
ラ形状にした規制ローラを備えた現像装置において、上
記規制ローラに付着するトナーを除去するクリーニング
部材を圧接させて設け、該クリーニング部材をローラ形
状、又はベルト形状に形成したことを特徴とする。

【００２６】このような構成により、規制ローラに圧接
されるクリーニング部材がローラ又はベルト形状に構成
されるため、回転移動させるように設けることで、規制
ローラに付着するトナーの除去効果が上がる。そのた
め、規制ローラへの圧接力を強くする必要もなくなるた
め、規制ローラの傷付け等が大幅に軽減されると同時
に、クリーニング部材の摩耗等による不具合を解消でき
る。つまり、規制ローラに付着するトナーが長期により
固着され、規制効果がなくなり、現像ローラへのトナー
の付着量の規制を行えなくなるといった不具合を解消で
きる。

【００２７】また、上述した構成を特徴とする現像装置
において、請求項２記載の発明によれば、上記クリーニ
ング部材を、規制ローラの回転方向と接触位置で逆方向
となるように駆動させるようにしておけば、規制ローラ
に付着する規制後のトナーの除去効果が高まる。この場
合、規制ローラの硬度に対して、クリーニング部材の硬
度を低く設定しておくことで、規制ローラに接触する幅
を十分に確保でき、またその圧接力を大きくする必要も
なくなり、規制ローラの傷付け等をさらに軽減できる。
しかも、クリーニング部材を回転駆動させる時の速度
を、規制ローラの回転速度より早くするすることで、ト
ナーの除去効果をさらに高めることができ、さらに圧接
力を弱めても十分なる除去効果を望めるようになる。

【００２８】また、上述した構成を特徴とする現像装置
において、請求項３記載の発明によれば、上記クリーニ
ング部材に、規制ローラに付着したトナーがクリーニン
グ部材側へと移動するような電界を形成すべく電圧を供
給するように構成しておくことで、規制ローラのトナー
がクリーニング部材側へと電界の作用により押しやら
れ、クリーニング効果が高まる。例えば負帯電トナーの
場合、現像ローラにトナーを付着され所定の帯電を行う
ために、規制ローラには現像ローラのバイアス電圧よ
り、絶対値で大きな電圧を供給している。その規制ロー
ラに対してクリーニング部材には、絶対値で低い電圧を
供給するようにしておけば、トナーがクリーニング部材
側へと効果的に移動することになる。

【００２９】さらに、上述した構成を特徴とする現像装
置において、請求項４記載の発明によれば、上記現像ロ
ーラにトナーを供給するための供給ローラを設けてな
り、該供給ローラに上記クリーニング部材を同時に当接
させるようにする。このように構成しても、クリーニン
グ部材により規制ローラのトナーの除去効果は全く変わ
らず、トナーを供給ローラ側へと効率よく供給すること
ができる。クリーニング部材の回転方向としては、規制
ローラと接触位置において逆方向であって、現像ローラ
と同一方向の場合、通常供給ローラは現像ローラと対向
する位置で逆方向となる。そのため、クリーニング部材
の回転方向と供給ローラの回転方向とが接触位置で互い
に逆方向となる。そのため、トナーを接触位置へとトナ
ーを効果的に送り込む、つまり供給する効果が高まる。
この時、供給ローラの回転速度の対して、クリーニング
部材の回転速度を遅くすれば、トナーの供給効果が高ま
ると同時に、供給ローラによる回転付加が増すことを抑
えることが可能になる。

【００３０】本発明の上述の目的を達成するための別の
構成による請求項５記載の一成分トナーによる現像装置
は、一成分トナーを担持し静電潜像担持体と対向する現
像領域へと搬送する現像ローラを有し、該現像ローラの
上記現像領域と反対側で対向した設けられ現像ローラに
付着するトナーの量を規制する規制部材をローラ形状に
構成した規制ローラと、上記現像ローラにトナーを供給
するため供給ローラとを備えた現像装置において、一端
が固定され他端が自由端となるトナー掻取り部材を有
し、該トナー掻取り部材の自由端側を、上記規制ローラ
に付着するトナーを除去するために圧接し、さらに上記
供給ローラにも圧接されるよに設けたことを特徴とす
る。

【００３１】このようにトナー掻取り部材を、規制ロー
ラだけでなく、供給ローラへも延長させて圧接させるよ
うにすることで、トナー掻取り部材の先端が規制ローラ
に強く食い込むように圧接されることはなく、規制ロー
ラへの傷付け等を軽減できる。また、供給ローラと圧接
されるため、圧接位置でのトナー供給を助長できる。特
に、トナー掻取り部材に、トナーが規制ローラ側からト
ナー掻取り部材側へと移動するような電界を形成するた
めの電圧を供給しておけば、その除去効果が高まる。

【００３２】さらに、上述した目的である規制ローラに
対して非接触状態で効率よくトナー除去を行える請求項
６記載による現像装置は、一成分トナーを担持し静電潜
像担持体と対向する現像領域へと搬送する現像ローラを
有し、該現像ローラの上記現像領域と反対側で対向した
設けられ現像ローラに付着するトナーの量を規制する規
制部材をローラ形状にした規制ローラを備えた現像装置
において、上記現像ローラへのトナーの付着量を規制し
た上記規制ローラに付着するトナーを遊離させるべく、
該規制ローラと離間されトナーを遊離させる電界を形成
するための電位に、又は接地電位に接続された電極部材
を設けたことを特徴とする。

【００３３】このような構成とすることで、規制ローラ
にて現像ローラに付着するトナーの層厚を規制した後、
規制ローラが電極部材に対向する。この電極部材と規制
ローラとの間には、トナーが電極部材側へと移動するよ
うな電界を作用すべく、電極部材を決められた電位に、
あるいは接地電位に接続されている。そのため、電極部
材と対向する規制ローラ側のトナーはローラ表面が遊離
され、容易に除去される状態になる。この時、規制ロー
ラが回転しているため、その回転に合わせてトナーがロ
ーラ表面より離れる。また、強くローラ表面にトナーが
付着することはない。よって、長期の使用により一旦付
着した、その付着状態を解かれることなくそのトナーが
固着するような事態を解消できる。

【００３４】上述した構成を特徴とする現像装置におい
て、請求項７記載の発明によれば、上記電極部材は、棒
状のローラ形状にて構成され、該電極部材を回転駆動し
たことを特徴とする。このようにローラ形状の電極部材
を回転させることで、電極部材に付着したトナーが固着
され、規制ローラとの間で形成される電界が大きく変化
するのを防止できる。また、その回転方向を規制ローラ
と対向する位置で、逆方向にしておけば、規制ローラに
よる回転により、トナーが電極部材に付着するのを効率
よく除去できることになる。

【００３５】また、上述した構成を特徴とする現像装置
において、請求項８記載の発明によれば、上記規制ロー
ラと電極部材との間での電位差が、放電開始電圧以下に
設定しておけば、放電によりトナーの帯電が乱されるこ
とがなく、トナーへの帯電量を安定させることができ
る。

【００３６】また、上述した構成を特徴とする現像装置
において、請求項９記載の発明によれば、上記規制ロー
ラには、現像ローラと接触し規制する前に、規制ローラ
表面に付着するトナーを掻き落とす板状又はローラ形状
の掻取り部材を当接させるようにしても、その掻取り部
材を規制ローラに強い力で圧接させなくても、電極部材
の位置を通過した後のトナーは、規制ローラより効率よ
く除去できる。そのため、掻取り部材を設けるような場
合においても、該掻取り部材にて規制ローラを傷付ける
危惧がなくなる。特に、ローラ形状であれば、当然規制
ローラへの傷付けを解消でき、また当接位置で互いに逆
方向に回転させれば、トナーの除去効果はさらに高ま
る。

【００３７】

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施形態について
図面に従って詳細に説明する。本発明の現像装置におけ
る一実施形態については、図１及び２を参照して説明す
る。図１は本発明による現像装置の細部の構造を示す構
成図である。図２は図１に示す本発明の現像装置を備え
る画像形成装置の構造の概略を説明するための構成図で
ある。

【００３８】まず図２を参照して画像形成装置の概略構
成を説明する。符号１は画像形成装置本体のほぼ中央部
に配置され、画像形成動作時に矢印方向に一定速度で回
転駆動されるドラム形状に形成された静電潜像を担持す
る像担持体を構成する感光体である。この感光体１の周
囲に対向するように各種の画像形成プロセス手段が配置
されている。

【００３９】上記画像形成プロセスを構成する手段（装
置）は、感光体１表面を均一に帯電する帯電器２、図示
しない画像に応じた光による像３を照射する光学系、該
光学系により露光されることで感光体１表面に形成され
た静電潜像を可視像化するための本発明にかかる現像装
置４、現像された像（トナー１０の像）を適宜搬送され
てくるシート状の用紙Ｐに転写する転写器５、転写後に
感光体１表面に転写されなかった残留現像剤（トナー）
を除去するクリーニング装置６、及び感光体１表面に残
る帯電電荷を除去する除電器７等が、この順序で感光体
１の回転方向に配置されている。

【００４０】シートＰは、例えばトレイ又はカセットに
多量に収容されており、該収容された用紙が給送手段に
て１枚給紙され、上述した転写器５が配置された感光体
１と対向する転写領域へと、感光体１表面に形成された
トナー像の先端と一致するように送り込まれる。この転
写後のシートＰは、感光体１より剥離され、定着装置８
へと送り込まれる。

【００４１】定着装置８は、シート上に転写された未定
着のトナー像を永久像として定着させるものであって、
トナー像と対向する面が、トナーを溶融し、定着させる
温度に加熱されたヒートローラからなり、該ヒートロー
ラに対して加圧され用紙Ｐをヒートローラ側へと密着さ
せる加圧ローラ等を設けて構成している。この定着装置
８を通過した用紙Ｐは、画像形成装置外へと排出ローラ
を介して図示しない排出トレイ上に排出処理される。

【００４２】上記図示しない光学系は、画像形成装置が
複写機であれば、コピー原稿を光照射し、原稿からの反
射光を光像３として照射する。あるいは、画像形成装置
がプリンタやデジタル複写機であれば、光学系は半導体
レーザを画像データに応じてＯＮ−ＯＦＦ駆動した光像
を照射する。特にデジタル複写機においては、コピー原
稿からの反射光を画像読取センサ（ＣＣＤ素子等）にて
読取った画像データを上記半導体レーザを含む光学系へ
と入力し、画像データに応じた光像を出力するようにし
ている。また、プリンタにおいては、他の処理装置、例
えばワードプロセッサやパーソナルコンピュータ等から
の画像データに応じた光像に変換し、これを照射するよ
うにしている。この光像への変換は、半導体レーザだけ
でなく、ＬＥＤ素子、液晶シャッタ等が利用される。

【００４３】以上のようにして、画像形成装置における
画像形成動作を開始すれば、感光体１が矢印方向に回転
駆動され、帯電器２にて感光体１表面が特定極性の電位
に均一帯電される。この帯電後に、上述した図示しない
光学系により光像３が照射され、その光像に応じた静電
潜像が感光体１表面に形成される。この静電潜像を可視
化するために次の現像装置４にて現像される。この現像
は、本発明においては一成分トナーによる現像であっ
て、該トナーが感光体１表面に形成された静電潜像に例
えば静電気力により選択的に吸引され、現像が行われ
る。

【００４４】このようにして現像された感光体１表面の
トナー像は、適宜感光体１の回転に同期して搬送されて
くるシートＰに、転写領域に配置された転写器５にて静
電転写される。この転写は、トナーの帯電極性と逆の極
性にて転写器５がシートＰ背面を帯電させることで、ト
ナー像をシートＰ側へと転移させている。

【００４５】転写後、感光体１表面には転写されなかっ
たトナー像の一部が残留し、この残留トナーが、クリー
ニング装置６にて感光体１表面から除去され、感光体１
を再利用するために除電器７にて感光体１表面が均一電
位、例えばほぼ０電位に除電する。

【００４６】一方、転写後のシートＰは、感光体１より
剥離され、定着装置８へと搬送される。この定着装置８
にて、用紙Ｐ上のトナー像は、溶融され用紙Ｐにローラ
間の加圧力により圧着され融着される。この定着装置８
を通過する用紙は、画像形成済みシートＰとして画像形
成装置の外部に設けられている排出トレイ等に排出処理
される。

【００４７】（本発明にかかる現像装置）次に図１を参
照して本発明の現像装置の構造について説明する。つま
り、本発明の一成分トナーによる現像装置の一構成例に
ついて詳細に説明する。

【００４８】図１を参照して一成分トナーによる現像を
行う現像装置の構造について説明すれば、現像装置４
は、一成分トナー、例えば非磁性の一成分トナー１０を
収容した現像槽４０内に回転可能に現像ローラ４１、一
成分トナー１０を現像ローラ４１側へと供給する供給ロ
ーラ４２を備え、現像槽４０の図において右側には必要
に応じて補給される一成分トナー１０を現像槽４０内へ
と送り込むスクリューローラ９等を設けている。

【００４９】現像槽４０内に設けられている現像ローラ
４１は、一部が露出し上述した感光体１と対向する現像
領域へとトナーを搬送するために図において感光体１と
対向する現像領域において同一方向に回転されるように
設けられている。この現像ローラ４１には、上述した供
給ローラ４２が、現像領域とは反対側に位置で圧接され
ている。

【００５０】現像ローラ４１は、その構造として例えば
金属ローラ（回転軸を含む）の表面をスポンジ等の多孔
質の弾性体でコーティングして構成されている。スポン
ジ等の弾性体としては、高分子発砲ポリウレタン等にカ
ーボンを分散したもの、あるいはイオン導電性のソリッ
ドゴム等を用いるようにすれば、トナーの融着等が生じ
ない所定の抵抗値を維持でき、後に記述するように現像
バイアス電圧を供給する時に有効に作用する。なお、後
に本発明に使用する現像ローラ４１の構成について具体
例を記す。

【００５１】この現像ローラ４１には、図示しない駆動
モータが連結されており、図において矢印方向に、現像
ローラ４１が回転駆動される。一成分の非磁性トナー１
０は、回転する現像ローラ４１表面に吸着され、感光体
１表面と対向する現像領域へと搬送される。そして、現
像ローラ４１が感光体１表面に圧接されているため、そ
の圧接された領域が現像領域となって、一成分トナー１
０が感光体１表面の静電潜像に吸引され現像されること
になる。

【００５２】上記一成分トナー１０は、例えば平均粒径
約１０μｍ程度の一成分非磁性トナーであって、ポリエ
ステル系トナーあるいはスチレンアクリル系トナーが用
いられてる。

【００５３】この現像ローラ４１には、現像バイアス電
源回路１１から現像バイアス電圧Ｖａが供給されてい
る。この現像バイアス電圧Ｖａは、感光体１に形成され
た静電潜像にトナー付着させ、それ以外の領域、つまり
非画像領域にトナーを付着させないような極性及び電圧
値に設定されている。

【００５４】供給ローラ４２は、回転方向としては、現
像ローラ２１の対向（圧接領域）部分で現像ローラ４１
の回転方向と逆方向になるように回転駆動されている。
この供給ローラ４２は、現像ローラ４１と同様な素材を
用いており、電気的抵抗の調整も現像ローラ４１と同様
の抵抗調整材料で可能である。また、供給ローラ４２の
弾性をさらに大きくするために、発泡された素材を用い
ており、発泡剤の量を現像ローラよりも多くしたものを
用いている。

【００５５】上記供給ローラ４２には、バイアス電源回
路１２からバイアス電圧Ｖｃが印加されており、一般的
にはトナーを現像ローラ４１側に押す方向、つまり供給
ローラ４２側のトナーを反発し現像ローラ４１へと供給
する方向のバイアス電圧が設定されている。例えば、負
極性のトナーを用いる場合は、負極性側にさらに大きな
バイアス電圧Ｖｃを供給ローラ４２に印加している。

【００５６】現像ローラ４１及び供給ローラ４２は、図
示しない駆動モータが連結されており、図において矢印
方向に回転駆動されることで、供給ローラ４２によって
現像ローラ４１にトナーを供給すると共に、現像後に現
像に寄与されなかった現像ローラ４１表面の残留トナー
を剥離（除去）する。この供給ローラ４２にて供給され
たトナー１０は、現像ローラ４１表面に付着され、感光
体１表面と対向する現像領域へと搬送され前に、該現像
ローラ４１に適度に圧接されたトナー付着量を規制する
部材である規制ローラ４３にて、トナー付着量を規制し
一定のトナー層厚に規制している。

【００５７】規制ローラ４３は、現像ローラ４１に適度
の圧力にて圧接されている。この規制ローラ４３は、現
像ローラ４１と接触する位置で、互いに逆方向で回転す
るように、現像ローラ４１と同一方向に回転駆動され
る。規制ローラ４３は、金属材料や硬質性の樹脂材料等
の硬質ローラ構成であり、上述した供給ローラ４２にて
予備帯電されたトナー１０を所望の帯電量とするため
に、バイアス電源回路１３から所定の電圧Ｖｂが供給さ
れている。このバイアス電圧Ｖｂにおいても、トナー１
０を現像ローラ４１側へと押す方向、他とえば負極性ト
ナーであればより負極性側に大きな値が設定されてい
る。また、規制ローラ４３に供給するバイアス電圧Ｖｂ
は、現像ローラ２１に供給される現像バイアス電圧Ｖｂ
と絶対値でさらに大きい値に設定されている。

【００５８】ここで、規制ローラ４３は上述したように
現像ローラ４１と当接位置において逆方向に回転駆動さ
れている。そのため、規制ローラ４３表面には、トマー
を現像槽４０に押し返す力が発生する。これにより、規
制ローラ４３表面のトナーが現像ローラ４１とのニップ
部（接触部）で静止することがなくなり、トナーに摩擦
熱が蓄積される前に、トナーが移動し、規制ローラ４３
にトナーが融着し、固着されことが少なくなる。

【００５９】一方、感光体１と対向する現像領域に搬送
されたトナー１０は、感光体１表面に形成された静電潜
像に応じて選択的に付着され、静電潜像をトナーの色に
より顕像化する。そして、現像に寄与されなかったトナ
ー１０は、現像ローラ４１の回転により現像槽４０内に
戻される。その戻される位置には、トナーの除電部材４
４が現像ローラ４１に圧接されるように設けられてい
る。この除電部材４４は、供給ローラ４２の現像ローラ
４１の回転方向の手前に配置されており、適度に現像ロ
ーラ４１に圧接させるように一端部分が現像槽４０に固
定され、自由端側の腹を現像ローラ４１に圧接する領域
を有するバネ性を利用して圧接させるようにしている。

【００６０】上記除電部材４４にて現像後の現像に寄与
されなかった残留トナーは、現像ローラ４１の回転によ
り現像槽４０へと回収される時に除電され、再利用され
ることになる。この除電部材４４にも、トナーを除電す
るためのバイアス電圧Ｖｄが電源回路１４から供給され
ている。

【００６１】以上のようにして現像装置４は、トナー１
０を感光体１と対向する領域へと搬送し、感光体１表面
の潜像を可視像化する。この感光体１表面のトナー像は
上述したように転写領域にて適宜搬送されてくるシート
Ｐに転写器５の作用により転写され、該用紙が定着装置
８を通過して画像形成装置外へと排出される。

【００６２】なお、感光体１は、金属もしくは樹脂の導
電性基体の表面にアンダーレイヤが塗布されており、そ
の上の層としてキャリア発生層（ＣＧＬ）、さらに最外
層にポリカーボネイトを主成分としてキャリア移動層
（ＣＴＬ）が塗布されて形成されたＯＰＣ感光体等が用
いられている。本発明においては、このような感光体に
限られるものではなく、静電潜像を担持する担持体であ
ればよい。

【００６３】以下に、本発明の現像装置４を構成する現
像ローラ４１、供給ローラ４２、さらにブレード４３等
の具体的な構造を示す。

【００６４】（現像ローラの構造）現像ローラ４１は、
上述に説明した通りであるが、その構造をさらに詳細に
説明する。現像ローラ４１は、例えば金属等のステンレ
ス製の直径１８ｍｍの軸に、例えばカーボンブラックな
どの導電化剤が添加された体積低効率約１０⁶Ωｃｍ、
ＪＩＳ−Ａ硬度６０〜７０度の導電性ウレタンゴムを直
径３４ｍｍになるように被覆し、その表面の粗さＲｚ＝
３〜６μｍ（ＪＩＳＢ−０６０１に準じる）にて構成し
ている。そして、現像ローラ４１は感光体１に対して接
触深さ０．１ｍｍ〜０．３ｍｍでトナー層を介して圧接
され、矢印方向に図示しない駆動モータを介して回転駆
動される。

【００６５】上記現像ローラ４１は、その回転軸に現像
バイアス電源１１の現像バイアス電圧Ｖａ、一成分トナ
ーの帯電特性が負極性の場合、例えば−３５０Ｖの現像
バイアス電圧が供給され、また回転速度として周速２８
５ｍｍ／ｓｅｃで回転駆動される。

【００６６】（供給ローラの構造）供給ローラ４２は、
現像槽４０内のトナーの撹拌及び現像ローラ４１による
現像後の残留トナーを現像ローラ４１より除去する機能
を兼ねる。この供給ローラ４２は、その回転軸４２ａに
導電性の多孔質性の発泡部材を被覆して構成されてい
る。

【００６７】上記多孔質の発泡体としては、体積低効率
１０⁵Ωｃｍ、多孔質のセル密度として８０〜１４０個
／ｉｎｃｈ、アスカＦ硬度６０〜アスカＣ硬度３０度の
導電性ウレタンフォームからなる。このポリウレタンフ
ォームは、該フォーム１００重量部に対して５重量部以
上１５重量部以下、場合によっては７０重量部程度のカ
ーボンブラックが混合されている。ポリウレタンフォー
ムやカーボンブラックは、現像ローラ４１に用いられる
ものと同じものが使用される。

【００６８】上述したセル密度を形成する発泡体を得る
には、例えばポリウレタンフォームとカーボンブラック
とを混合し、泡立て機で撹拌し、泡立てた後、加熱ブロ
ー形成によって直径８ｍｍのステンレス製の回転軸の周
囲に直径２０ｍｍとなるように被覆し、供給ローラ４２
を作成している。

【００６９】供給ローラ４２は、現像ローラ４１に対し
て、接触深さ０．５ｍｍ〜１ｍｍ程度に圧接され、矢印
方向に図示しない駆動モータを介して、例えば周速１７
０ｍｍ／ｓｅｃで回転駆動される。そして、供給ローラ
４２は、回転軸にトナー供給バイアス電源１２にて電圧
Ｖｃ（例えば−５００Ｖ）が供給されている。

【００７０】（トナー層厚規制部材の規制ローラの構
造）規制ローラ４３は、図１に示すように回転され、現
像ローラ４１に適度の圧力で圧接されている。これによ
り、トナーを摩擦帯電し、現像に適した電荷をトナーに
付与すると同時に現像ローラ４１への付着量を一定に規
制している。

【００７１】規制ローラ４３は、例えば金属材料や硬質
性の樹脂材料等にて構成される。また、規制ローラ４３
は、現像ローラ４１と同一方向、つまり図１において反
時計方向に回転駆動され、供給ローラ４２にて供給され
た現像ローラ４１上のトナーの量を規制する。そして、
同様に規制ローラ４３のローラ軸に、トナー層厚規制バ
イアス電源１３より電圧Ｖｂ（−５５０Ｖ）が供給され
る。

【００７２】（除電部材の構造）除電部材４４は、図４
においては現像ローラ４１を圧接された状態で現像後の
トナーに直接接触してトナー漏れを防止すると共に除電
し、現像ローラ４１からトナーを剥離するようにして再
使用を行うようにしている。除電部材４４は、板状の弾
性部材を用い、規制ローラ４３と同様に適度の圧力にて
現像ローラ４１に圧接され電源回路１４からのバイアス
電圧Ｖｄが供給され、現像後の回収トナーを除電するよ
うにしている。

【００７３】除電部材４４は、厚み０．３ｍｍ±０．１
ｍｍ、電気抵抗１０³〜１０⁶Ωの導電性フィルムを用い
ており、現像ローラ４１に供給する同一の電位、あるい
はトナー電荷除去用バイアス電源１４にて、現像ローラ
４１に対して５０Ｖ程度以上高い電位の電圧（Ｖｄ）が
供給されている。

【００７４】除電部材４４は、アルミ蒸着フィルム等の
導電性部材でもよく、さらにトナー電荷の除去が必要な
い場合には、下方をシールする目的のみであればマイラ
ー等の絶縁フィルム等でもよい。この場合、除電のため
の電源１４は不要になる。

【００７５】なお、現像ローラ４１の有効ローラ抵抗
（ｒ）、及び現像動作により流れる現像電流（Ｉ）によ
り、現像ローラ４１内部での電圧降下Ｖ＝Ｉ・ｒを生じ
る。そのため、有効ローラ抵抗を適当に設定することに
より、現像ローラ４１表面に有効に作用する現像バイア
スであつを低下させ、傾きが急峻で２値的な現像特性を
所定の傾きに調整し、階調性を改善することもできる。

【００７６】（非磁性一成分トナー）非磁性一成分系の
現像剤であるトナーとしては、スチレンーアクリル共重
合体８０〜９０重量部、カーボンブラック５〜１０重量
部、また帯電制御剤０〜５重量部の組成からなる材料を
混合、混練し、粉砕、分級することで平均粒径５〜１０
μｍ程度の負帯電トナーを得ることができる。このトナ
ーに対して、流動性を良好にするために内添又は外添さ
れるシリカ（ＳｉＯ₂）を０．５〜１．５重量部添加さ
れ、非磁性の一成分トナーを得ることができる。

【００７７】トナーとしては、負帯電に限らず、正帯電
トナーを得ることもできる。これは、主成分の結着樹
脂、帯電制御剤等を適宜選択することで簡単に得ること
できる。また、トナーはモノクロ複写機、プリンタ用と
しての黒トナーに被らず、カラー複写機やプリンタ用の
カラートナーにも応用可能である。

【００７８】また、非磁性一成分トナーは、上述した組
成材料に限定されることはなく、以下に示す組成であっ
ても本発明の現像装置に用いることができる。

【００７９】主成分である結着樹脂である熱可塑性樹脂
としては、スチレンーアクリル共重合体以外に、ポリス
チレン、ポリエチレン、ポリエステル、低分子量ポリプ
ロピレン、エポキシ、ポリアミド、ポリビニルブチラー
ル等であってもよい。

【００８０】また着色剤としては、黒トナーの場合には
上述したカーボンブラックを用いる他に、ファーネスブ
ラック、ニグロシン系染料、含金属染料等がある。そし
てカラートナー用としては、黄色用のベンジジン系黄色
顔料、フォノンイエロー、アセト酢酸アニリド系不溶性
アゾ顔料、モノアゾ顔料、アゾメチン系色素等、マゼン
タ用のキサンテン系マゼンタ染料、リンタングステンモ
リブデン酸レーキ顔料、アントラキノン系染料、キサン
テン系染料と有機カルボン酸から成る色材、チオインデ
ィゴ、ナフトール系不溶性アゾ顔料等、シアン用の銅フ
タロシアニン系顔料等がある。

【００８１】さらに、トナーの流動化材として用いられ
る例えば外添剤のシリカ以外に、コロイダルシリカ、酸
化チタン、アルミナ、ステアリン酸亜鉛、ポリフッ化ビ
ニリデンやそれらの混合物であってもよい。

【００８２】さらにまた、帯電制御剤としては、負帯電
トナー用として、アゾ系含金染料、有機酸金属錯塩、塩
素化パラフィン等を用いることができる。そして、正帯
電トナー用としては、ニグロシン系染料、脂肪酸金属
塩、アミン、４級アンモニウム塩等を用いることができ
る。

【００８３】以上のような一成分トナーを用いた現像装
置４において、現像ローラ４１に圧接されるブレード４
３にてトナー１０の付着量が一定の層厚になるように規
制する。その後に、トナー１０が現像領域に搬送され感
光体１表面の静電潜像を現像する。この時、現像ローラ
４１、供給ローラ４２、ブレード４３にそれぞれバイア
ス電圧Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃが供給されており、これにより
良好なる現像を行うようにしている。

【００８４】上記感光体１は、負帯電特性の有機材料か
らなる感光層をドラム形状の導電性基体表面に形成した
もので、その直径を例えば６５ｍｍにし図１において矢
印方向に周速１９０ｍｍ／ｓｅｃで回転駆動される。こ
の感光体１は、図２において帯電器２に表面電位が−５
５０になるように帯電される。

【００８５】（本発明の第１の実施形態）本発明の現像
装置４においては、現像ローラ４１に対してトナー１０
を現像ローラ４１へと供給し、摩擦帯電により所定の帯
電電荷を付与するための供給ローラ４２が、所定の圧力
でもって現像領域と反対側の位置で、対向して圧接され
ている。この場合、上述したように、供給ローラ４２
は、現像ローラ４１に対して接触深さで０．５〜１ｍｍ
となるように圧接されている。

【００８６】次に、現像ローラ４１に供給されたトナー
１０は、現像領域に搬送される前に、規制ローラ４３を
通過して現像ローラ４１表面に全周で、かつ軸方向に均
一な薄層とされ、合わせて所望の帯電電荷が付与され
る。これにより、現像領域において、感光体１に形成さ
れた静電潜像を良好に画質低下を生じることなく現像を
行える。

【００８７】上記規制ローラ４３は、図１に示す方向に
回転駆動されているため、現像ローラ４１と接触した
後、その接触位置から離れる。この時、規制ローラ４３
にはトナーが付着しており、このトナーを除去しない
と、該トナーが規制ローラ４３に長期の回転により、固
着し、トナーの付着量を良好に規制できなくなる。

【００８８】そのため、規制ローラ４３の現像ローラ４
１との接触位置での下流側、つまり接触位置から離れた
位置には、トナーの除去を行うクリーニング部材である
クリーニングローラ４５が圧接されるように設けられて
いる。このクリーニングローラ４５においては、規制ロ
ーラ４３と接触する位置で、互いに逆方向に回転するよ
うに図１において規制ローラ４３同一の方向、つまり反
時計方向に回転駆動されている。この回転により、規制
ローラ４３に残留し、付着するトナーは、クリーニング
ローラ４５の逆方向の移動により掻き落とされ、効率よ
く除去される。

【００８９】従って、規制ローラ４１は、その表面が常
にクリーンな状態に保たれ、現像ローラ４１の供給ロー
ラ４２を介して供給されたトナーの量が一定量に規制さ
れることになる。そのため、規制ローラ４３である規制
部材の寿命が大幅に延長され、トナーの帯電性について
も、一部のみの摩耗等が解消されさらに安定する。

【００９０】また、クリーニングローラ４５には、バイ
アス電源回路１５から所定の電圧Ｖｅがローラ軸を回転
供給されている。この供給電圧Ｖｅとしては、例えば−
５２０Ｖに設定している。そのため、クリーニングロー
ラ４５は、規制ローラ４３に残留するトナーの除去にお
いて、負帯電トナーを吸引する電界が規制ローラ４３と
の間に作用し、クリーニング効果を高める結果となる。
つまり、トナー１０が負帯電特性であり、規制ローラ４
３には−５５０Ｖ、クリーニングローラ４５には−５２
０Ｖの電圧が供給されるため、トナー１０はクリーニン
グローラ４５側へと移動する方向に押しやられ、結果と
してクリーニング効果が高まる。

【００９１】上記クリーニングローラ４５は、例えば金
属材料や樹脂材料等の硬質ローラ構成とすることができ
る。より好ましくは、弾性体を使用し、弾性層としてウ
レタンゴム等の発泡体で構成するとよい。この場合、ク
リーニングローラ４５は、低い当接圧でもって、規制ロ
ーラ４３と安定したニップが得られ、よってクリーニン
グ効果をさらに高めることが可能となる。

【００９２】この場合、クリーニングローラ４５は、規
制ローラ４３より硬度的に低く設定することで、上述し
た効果を期待できる。

【００９３】次に、本発明におけるクリーニングローラ
４５を規制ローラ４３及び供給ローラ４２へと圧接させ
てトナーのクリーニング効果と、トナーの供給効果を上
げるこを両立させる形態について、図３を参照に説明す
る。

【００９４】上記クリーニングローラ４５にてトナーを
掻き落とす効果を維持するには、ある程度の圧接力が必
要であることは勿論である。しかし、規制ローラ４３と
クリーニングローラ４５の両者の圧接力が強すぎれば、
駆動径の駆動トルクが顕著に増大することは勿論であ
る。そして、クリーニングローラ４５は、規制ローラ４
３との圧接部においては、規制ローラ４３に付着するト
ナーを掻き取り、クリーニングを行う必要がある。その
ため、相当の圧接力が要求される。

【００９５】これに対して、クリーニングローラ４５が
供給ローラ４２に圧接され、トナー供給を助長するため
には、その圧接力を上記規制ローラ４３との圧接力より
弱くする必要がある。従って、クリーニングローラ４５
が、規制ローラ４３と供給ローラ４２と圧接される場
合、それらの圧接位置での接触圧力に強弱をつけること
が望ましい。つまり、規制ローラ４３との圧接力を供給
ローラ４２への圧接力より強くする。

【００９６】図３に示すようにクリーニングローラ４５
は、規制ローラ４３及び供給ローラ４２に当接させた状
態で、回転軸の端部がスプリング等からなる付勢手段を
含む加圧手段にて、例えば水平方向に加圧力Ｆにて加圧
される。そこで、規制ローラ４３の軸中心とクリーニン
グローラ４５の軸中心とを結ぶ直線Ｌ１、供給ローラ４
２の軸中心とクリーニングローラ４５の軸中心とを結ぶ
直線Ｌ２の方向への圧接力が作用する。この作用する圧
接力、上記加圧力Ｆのそれぞれの分力して作用する。

【００９７】そのため、加圧手段による加圧力Ｆの方向
と、上記直線Ｌ１とで作る角度をβ、加圧力Ｆの方向と
上記直線Ｌ２とで作る角度をαとした時、加圧力Ｆを規
制ローラ４３の軸中心とクリーニングローラ４５の軸中
心を結ぶ直線Ｌ１方向への力Ｆ１と、加圧力Ｆ１を供給
ローラ４２の軸中心とクリーニングローラ４５の軸中心
とを結ぶ直線Ｌ２方向への力Ｆ２とに分けられる。その
時の各分力Ｆ１，Ｆ２は、以下の式１及び２にて求める
ことができる。

【００９８】Ｆ１＝Ｆ×ｃｏｓβ ・・・式１Ｆ２＝Ｆ×ｃｏｓα ・・・式２上記式１及び２の角度α，βは、共にπ／２（ラジア）
未満とした時、以下の条件にて、クリーニングローラ４
５を加圧手段にて一方向へと付勢した時の加圧力が決定
される。

【００９９】つまり、α＞βの条件によれば、加圧力Ｆ
の各方向（Ｌ１又はＬ２方向）への分力Ｆ１とＦ２は、
Ｆ１＞Ｆ２となる。これにより、クリーニングローラ４
３の供給ローラ４２への圧接力（Ｆ２）が規制ローラ４
３への圧接力（Ｆ１）より弱くなり、よってトナー除去
効果を高め、トナー供給効果を高めることができる。

【０１００】また、α＜βの条件によれば、加圧力Ｆの
各方向への分力Ｆ１，Ｆ２は、Ｆ１＜Ｆ２となり、上述
とは逆で、トナー除去効果が落ち、トナー供給力が落ち
ることになる。

【０１０１】よって、クリーニングローラ４５を加圧手
段に付勢する方向として、上述したように角度βが角度
αより小さくなるようにその付勢する方向、及び付勢力
を調整すれば、クリーニングローラ４５によるクリーニ
ング効果及びトナー供給効果を上げることが可能とな
り、その両立を簡単に実現できる。

【０１０２】（第１の実施形態による他の形態）上述し
たようにクリーニングローラ４５は、例えば弾性体から
なるクリーニング部材であり、規制ローラ４３に圧接さ
れるように設けられている。このクリーニングローラ４
５は、図１に示すように規制ローラ４３だけでなく、現
像ローラ４１にトナーを供給するための供給ローラ４２
にも圧接されるように設けられている。

【０１０３】供給ローラ４２は、現像後の現像ローラ４
１に残留するトナーを除去すると同時に、新しいトナー
を現像ローラ４１へと供給する機能を備えている。その
ため、現像ローラ４１と接触する位置においては、互い
に回転方向が逆になるように、回転方向を現像ローラ４
１と同一にしている。

【０１０４】そこで、供給ローラ４２においては、現像
ローラ４１と圧接する時にトナー供給を行い、現像ロー
ラ４１から離れようとする時にトナーを掻き落とす。そ
のため、現像ローラ４１に圧接するまえに供給ローラ４
２に十分なトナーを供給しておく必要がある。

【０１０５】この点、クリーニングローラ４５は、規制
ローラ４３に付着するトナーを除去した後、現像ローラ
４１へとトナー供給する前の段階で、供給ローラ４２に
当接する。この時、トナー供給を行う方向にクリーニン
グローラ４５が回転されているため、上述したように規
制ローラ４３と共に供給ローラ４２にクリーニングロー
ラが圧接されていても、トナー除去機能を発揮しつつ、
合わせて供給ローラ４２に圧接することで、トナー供給
を助長することができる。よって、クリーニングローラ
４５が規制ローラ４３及び供給ローラ４２に当接するよ
うに設けることで、それぞれの機能を両立でき、供給ロ
ーラ４２への供給手段を別途設ける必要はない。

【０１０６】この場合、クリーニングローラ４５による
回転速度、つまり周速度としては、規制ローラ４５の速
度より早く、また供給ローラ４２の周速度より遅くする
ことで、規制ローラ４３に付着したトナーの除去作用が
高まる。そして、供給ローラ４２の速度より遅くするこ
とで、トナー供給効果が高まる。そのため、クリーニン
グローラ４５の周速度としては、例えば１４０ｍｍ／ｓ
ｅｃに設定している。これにより、供給ローラ４２へと
トナー供給する効果が高まるだけでなく、回転速度を供
給ローラ４２より遅くしているため、トナー飛散等を抑
えることができる。

【０１０７】さらに、クリーニングローラ４５に供給す
る電圧Ｖｅは、上述した供給ローラ４２に供給するバイ
アス電圧Ｖｂより絶対値で高く設定されている。そのた
め、負帯電トナーは、供給ローラ４２側へと押しやら
れ、結果としてトナー供給の効果が高められる。

【０１０８】以上のように、現像ローラ４１、供給ロー
ラ４２、規制ローラ４３及びクリーニングローラ４５に
供給するバイアス電圧Ｖａ，Ｖｂ，Ｖｃ，Ｖｅ、そして
回転速度を下記表１にまとめた。この表１に示すような
条件にバイアス電圧、つまり大小関係を設定しておくこ
とで、トナー供給、あるいはトナー除去の効果が高まる
ことになる。また、合わせて上述したように各ローラの
回転速度を表１にまとめている。

【０１０９】

【表１】

【０１１０】（第１の実施形態による別の事例）図１に
示す規制ローラ４３に圧接され、規制ローラ４３に付着
したトナーを除去するクリーニング部材としては、クリ
ーニングローラ４５にて構成されている。このようなク
リーニングローラ４５の構成でなく、クリーニングベル
トを設けるようにしてもよい。

【０１１１】図３はその一例を示すものであって、クリ
ーニングベルト４５ａは、従動側ローラ４６ａと、駆動
側ローラ４６ｂとの間に張架するように設けられてい
る。クリーニングベルト４５ａは、従動ローラ４６ａに
て規制ローラ４３へと圧接され、また供給ローラ４２に
も圧接されて設けられている。駆動ローラ４６ｂが、駆
動モータ等に連結されており、図において矢印方向に走
行駆動される。

【０１１２】このようなクリーニングベルト４５ａにお
いても、図１に示したクリーニングローラ４５と同様の
作用効果を奏する。特に、ベルト構成とすることで、ク
リーニング部材の全周長を長くできるため、寿命等の問
題でさらに延ばすことが可能となる。

【０１１３】（本発明の第２の実施形態）以上説明した
第１の実施形態においては、規制ローラ４３の付着トナ
ーのクリーニング部材として、規制ローラ４３に圧接
し、移動する構成のクリーニングローラ４５又はクリー
ニングベルト４５ａ構造を採用している。そして、この
除去部材において、規制ローラ４３と共に、現像ローラ
４１へとトナー供給を行う供給ローラ４２にも圧接させ
ている。

【０１１４】そこで、規制ローラ４３のトナーの除去、
供給ローラ４２へのトナー供給を可能にするには、移動
可能に成したクリーニング部材を設ける必要はなく、図
５に示すように、トナー掻取り部材４７を規制ローラ４
３と供給ローラ４２に圧接させるように設けている。ト
ナー掻取り部材４７は、一端が現像槽４０側に固定部材
を介して固定されており、自由端側を規制ローラ４３の
みならず、供給ローラ４２側まで延長するように設けら
れ、それぞれに圧接するように構成されている。

【０１１５】このトナー掻取り部材４７は、金属製の板
を用いると、規制ローラ４３を傷付けやすくなるため、
できるだけ軟質な部材にて構成される。例えば、規制ロ
ーラ４３より硬度的に小さい部材にて構成される。これ
により圧接されるトナー掻取り部材４７によるトナー除
去を、規制ローラ４３に損傷を与えることなく実現でき
る。

【０１１６】また、トナー掻取り部材４７を、図６に示
すように可撓性（弾性）シートで構成し、規制ローラ４
３と供給ローラ４２に跨がるように配置し、その背面よ
り付勢手段４７ａにて規制ローラ及び供給ローラ４２側
へと付勢する。このようにすれば、トナー掻取り部材４
７は、湾曲形状に撓み、規制ローラ４３及び供給ローラ
４２に圧接される。

【０１１７】従って、図５及び図６にて例示したよう
に、トナー掻取り部材４７を、規制ローラ４２及び供給
ローラ４３に圧接させることで、規制ローラ４３により
現像ローラ４１に対するトナー層の規制後、規制ローラ
４３に付着しているトナーが除去される。また、供給ロ
ーラ４２との圧接部分で供給されるトナーを供給ローラ
４２へと付着させるようにできる。

【０１１８】（本発明の第３の実施形態）上述したよう
に、本発明の第１及び第２の実施形態において、現像ロ
ーラ４１に付着するトナーを規制した後、規制ローラ４
３に残るトナーを除去するために、該規制ローラ４３に
圧接するようにクリーニングローラ４５，クリーニング
ベルト４５ａ、さらにトナー掻取り部材４７を設けるよ
うにしている。

【０１１９】以下に説明する第３の実施形態において
は、規制ローラ４３に対して圧接するようにしてトナー
を除去する構成ではなく、非接触状態でトナー除去を可
能にする構成である。このようにすれば、規制ローラ４
３にトナー除去手段にて傷を付ける危惧が解消される。

【０１２０】図７を参照して本発明の第３の実施形態に
よる現像装置４について説明する。図７において、図１
と大きな相違としては現像ローラ４１に付着するトナー
の量を規制した後、その接触位置から離れた下流側で、
規制ローラ４３と対向してトナー除去用の導電性の電極
部材４８を設ける。該電極部材４８は、例えば接地電位
に接続されている。

【０１２１】そのため、規制ローラ４３にはバイアス電
圧Ｖｂが供給されており、電極部材４８との間で電界が
形成され、この電界により規制ローラ４３に付着したト
ナーが規制ローラ４３表面より遊離されやすくなる。つ
まり、電極部材４８は接地電位に接続されているため、
トナーは規制ローラ４３側から電極部材４８側へと移動
し易くなり、規制ローラ４３より遊離される。

【０１２２】上記電極部材４８は、その一例を示せば、
材質を真鍮、形状を棒状の円筒型のローラ構造とし、ロ
ーラ径５ｍｍ、規制ローラ４３との距離を１ｍｍに設定
する。また、他の例を示せば、電極部材４８を金属製の
ワイヤとして、ワイヤ径を５０〜１００μｍのタングス
テンワイヤにて構成し、規制ローラ４３との距離を０．
５ｍｍ程度離して配置する。

【０１２３】このように構成された電極部材４８を設け
ることで、規制ローラ４３から電極部材４８方向に電界
を形成し、規制ローラ４３に残る付着トナーを規制ロー
ラ４３より遊離し、電極部材４８方向に移動し易くす
る。これにより、規制ローラ４３による、現像ローラ４
１のトナー層規制後に残るトナー除去を効果的に行え、
トナーが固着する問題を解消できる。

【０１２４】また、規制ローラ４３には第１の実施形態
において−５５０Ｖのバイアス電圧Ｖｅを供給している
ため、電極部材４８としてタングステンワイヤとし、
０．５ｍｍ程度離して設ける場合、電極部材４８を接地
電位に設定すれば、電極部材４８との間で放電する可能
性が考えられる。それを避けるために、上記電極部材４
８との間で、放電を開始しないようなバイアス電圧を供
給するようにしておけばよい。例えば、電極部材４８に
−３００Ｖ程度の電圧を供給すれば、上記規制ローラ４
３に−５５０Ｖの電圧を供給しようとも、両者の間での
放電の心配はなくなり、規制ローラ４３に付着したトナ
ー除去を望め、かつ放電によりトナーの帯電性が損なわ
れるのを防止できる。

【０１２５】特に、電極部材４８に供給する電圧として
は、近接する規制ローラ４３との間での放電開始電圧
（Ｖｓ）より、規制ローラ４３と電極部材４８との電位
差が、５０Ｖ以上程度低くなるような電位を設定して供
給すればよい。つまり、規制ローラ４３と電極部材４８
との電位差（Ｖｇ）が、放電開始電圧（Ｖｓ）より、５
０Ｖ以上低くなるように、上記電極部材４８に供給させ
る電位が設定される。通常放電開始電圧（Ｖｓ）は、５
００Ｖ前後であり、上記電位差（Ｖｇ）が絶対値で５０
Ｖ以上低くなるように電極部材４８に供給するバイアス
電圧を設定すればよい。これにより、放電によりトナー
の帯電性が不安定になるのを防止できる。

【０１２６】また、電極部材４８をローラ形状に構成し
た場合、トナーの付着を防止するために、該電極部材４
８を回転駆動するようにすればよい。この回転方向とし
ては、規制ローラ４３と同一方向とし、規制ローラ４３
と対向する部分では互いに逆方向となる。これにより、
電極部材４８が固定されている状態で常に規制ローラ４
３と同一位置で対向している場合と比較して、トナーが
付着しにくく、長期の使用により固着することも防止で
きる。しかも、逆方向に移動することにるため、トナー
が電極部材４８に付着することを極力避けることができ
る。

【０１２７】このような回転でなく、電極部材４８に定
期的に振動を与えることにより付着したトナーを分離す
るようにしてもよい。一例として、電極部材４８に振動
手段を別途設けるようにすればよい。例えば、電極部材
４８は両端部が上記現像装置４を構成する現像槽４０の
側壁等に保持されており、その保持部分を振動させるよ
うにすればよい。

【０１２８】以上説明したように、現像ローラ４１表面
に付着されるトナーの層厚を規制する規制ローラ４３
に、規制後に残留するトナーを、該規制ローラ４３より
離間して配置された電極部材４８との間で、トナーを遊
離させるような電界を形成するようにしており、規制ロ
ーラ４８に接触してトナー除去を行うものと比べて、規
制ローラ４８に傷付ける心配がなくなる。

【０１２９】（第３の実施形態による他の形態）図７に
おいて、規制ローラ４３の現像ローラ４１との間での規
制位置の下流側に配置された電極部材４８にて、規制ロ
ーラ４３の規制後に残るトナーを効果的に遊離させて除
去できる。従って、規制ローラ４３に長期の使用にてト
ナーが固着するのを避けることができる。

【０１３０】このとき、さらにトナー除去を確実にする
ために、規制ローラ４３が電極部材４８と対向する位置
を通過後、再度現像ローラ４１と圧接する規制位置へと
移動する前に掻取り部材４９を当接させ、トナーを掻き
落としクリーニグするように構成してもよい。

【０１３１】上記掻取り部材４９は、規制ローラ４３が
金属材料や、硬質性の樹脂材料等の硬質ローラから構成
されている場合には、スレンレス鋼等の金属の弾性体よ
りなり、厚さ０．１ｍｍの板バネ構成とする。また規制
ローラ４３が、可撓性多孔質材料等の弾性ローラにて構
成した場合には、掻取り部材４９は、ウレタンゴム等か
らなる弾性体にて、厚さ２ｍｍ程度で自由端の先端を規
制ローラ４３に当接させる。

【０１３２】このような掻取り部材４９は、一端を現像
槽４０に固定部材を介して固定し、自由端側を規制ロー
ラ４３に当接させている。特に自由端の先端を規制ロー
ラ４３に当接させて、トナーを掻き落とすようにする。
この場合、掻取り部材４９は、その圧接力を強くする必
要は全くなく、規制ローラ４３を傷付けることのない程
度に軽く当接させればよい。これは、上述した通り、電
極部材４８にて予め規制ローラ４３に付着するトナーを
遊離させているためであって、軽く接触している状態で
も、トナーの除去を確実に行える。

【０１３３】よって、掻取り部材４９を規制ローラ４３
に当接させるようにしても、規制ローラ４３が、掻取り
部材４９にて傷付く心配がなくなる。

【０１３４】このような板状の掻取り部材４９ではな
く、ローラ形状の掻取り部材としてもよいことは勿論で
ある。その例を図８に示している。つまりローラ形状の
掻取り部材４９ａは、規制ローラ４３に軽く当接されて
いる。その当接部において、回転される規制ローラ４３
に付着しているトナーが効果的に除去され、規制ローラ
４３表面にクリーンな状態に保たれる。

【０１３５】また、ローラ形状の掻取り部材４９ａを図
８に示すように規制トナー４３との当接部において逆方
向になるように回転駆動させると、トナーの除去効果が
さらに高まる。

【０１３６】なお、トナー１０は、非磁性であり、磁性
トナーと比べ着色剤の色を阻害するものはないため、所
望の色のトナーを簡単に得ることができ、カラー画像を
形成するためのトナーを得ることができる。また、磁性
トナーと比較すれば、磁性材料が存在しないため、トナ
ーの帯電の安定に優れ、帯電量力を高め、良好なる現像
を可能にしている。

【０１３７】

【発明の効果】本発明の一成分トナーによる現像装置に
よれば、トナーを担持し、潜像を担持する像担持体の現
像位置へと搬送する現像ローラに対してトナーの付着量
を規制する規制部材をローラ形状にすることで、常に安
定したトナー付着量に規制することができる。

【０１３８】この場合、トナーの付着量の規制を行った
後の規制ローラに付着するトナーを効果的に除去するた
めにローラ又はベルト形状のクリーニング部材を移動さ
せるようにして当接させることで、規制ローラへの傷付
けを解消でき、規制ローラへの長期使用によてトナーが
固着され、規制量が変化するのを避け、常時安定した規
制を可能にできる。

【０１３９】上記クリーニング部材を、現像ローラにト
ナーを供給する供給ローラにも当接させるようにしも、
規制ローラに対する除去効果が落ちることなく、供給ロ
ーラへとトナー供給を助長できる。

【０１４０】さらに、規制ローラに対して付着するトナ
ーを規制ローラより遊離させるようにする規制ローラと
の間で電界を作用させるように離間させた電極部材を設
けることで、規制ローラへの傷付けを解消し、トナーの
除去を可能にできる。この場合、規制ローラに掻取り部
材等を当接させても、その当接圧を大きくすることなく
除去効果を上げることができ、規制ローラが傷付くこと
がなくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかる一成分トナーの現像装置にかか
る第１の実施形態を説明するための構成図である。

【図２】図１に示す現像装置を備える画像形成装置の全
体構造の概略を説明するための構成図である。

【図３】本発明の第１の実施形態における現像装置の規
制ローラへとクリーニング部材を圧接させる時の方向及
び付勢力を説明するための図である。

【図４】本発明の第１の実施形態による他の形態を説明
するための構成図である。

【図５】本発明の第２の実施形態による現像装置の構造
を示す構成図である。

【図６】本発明の第２の実施形態による現像装置の他の
構造を示す構成図である。

【図７】本発明の第３の実施形態による現像装置の構造
を示す構成図である。

【図８】本発明の第３の実施形態による現像装置の他の
構造を示す構成図である。

【符号の説明】

１感光体（静電潜像担持体）４現像装置１０（非磁性）一成分トナー１１現像バイアス電圧の供給用の電源回路１２規制ローラへの電圧供給用の電源回路１３供給ローラへの電圧供給用の電源回路１５クリーニングローラへの電圧供給用の電源回路４０現像槽４１現像ローラ４２供給ローラ４３規制ローラ４５クリーニングローラ（クリーニング部材）４７トナー掻取り部材４８電極部材４９掻取り部材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者巽洋大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内 (72)発明者山中隆幸大阪府大阪市阿倍野区長池町22番22号シャープ株式会社内Ｆターム(参考） 2H077 AC04 AD02 AD06 AD14 AD17 AD31 AD32 AD35 AE01 CA08 CA09 CA19 EA14 EA15 GA13

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】一成分トナーを担持し静電潜像担持体と
対向する現像領域へと搬送する現像ローラを有し、該現
像ローラの上記現像領域と反対側で対向した設けられ現
像ローラに付着するトナーの量を規制する規制部材をロ
ーラ形状にした規制ローラを備えた現像装置において、上記規制ローラに付着するトナーを除去するクリーニン
グ部材を圧接させて設け、該クリーニング部材をローラ
形状、又はベルト形状に形成したことを特徴とする一成
分トナーの現像装置。
【請求項２】上記クリーニング部材を、規制ローラの
回転方向と接触位置で逆方向となるように駆動させるこ
とを特徴とする請求項１記載の一成分トナーの現像装
置。
【請求項３】上記クリーニング部材に、規制ローラに
付着したトナーがクリーニング部材側へと移動するよう
な電界を形成すべく電圧を供給するようにしたことを特
徴とする請求項２記載の一成分トナーの現像装置。
【請求項４】上記現像ローラにトナーを供給するため
の供給ローラを設けてなり、該供給ローラに上記クリー
ニング部材を同時に当接させるようにしたことを特徴と
する請求項２記載の一成分トナーの現像装置。
【請求項５】一成分トナーを担持し静電潜像担持体と
対向する現像領域へと搬送する現像ローラを有し、該現
像ローラの上記現像領域と反対側で対向した設けられ現
像ローラに付着するトナーの量を規制する規制部材をロ
ーラ形状に構成した規制ローラと、上記現像ローラにト
ナーを供給するため供給ローラとを備えた現像装置にお
いて、一端が固定され他端が自由端となるトナー掻取り部材を
有し、該トナー掻取り部材の自由端側を、上記規制ロー
ラに付着するトナーを除去するために圧接し、さらに上
記供給ローラにも圧接されるよに設けたことを特徴とす
る一成分トナーの現像装置。
【請求項６】一成分トナーを担持し静電潜像担持体と
対向する現像領域へと搬送する現像ローラを有し、該現
像ローラの上記現像領域と反対側で対向した設けられ現
像ローラに付着するトナーの量を規制する規制部材をロ
ーラ形状にした規制ローラを備えた現像装置において、上記現像ローラへのトナーの付着量を規制した上記規制
ローラに付着するトナーを遊離させるべく、該規制ロー
ラと離間されトナーを遊離させる電界を形成するための
電位に、又は接地電位に接続された電極部材を設けたこ
とを特徴とする一成分トナーの現像装置。
【請求項７】上記電極部材は、棒状のローラ形状にて
構成され、該電極部材を回転可能に設けたことを特徴と
する請求項６記載の一成分トナーの現像装置。
【請求項８】上記規制ローラと電極部材との間での電
位差が、放電開始電圧以下に設定されていることを特徴
とする請求項６記載の一成分トナーの現像装置。
【請求項９】上記規制ローラには、現像ローラと接触
し規制する前に、規制ローラ表面に付着するトナーを掻
き落とす板状又はローラ形状の掻取り部材を当接させる
ようにして設けられていることを特徴とする請求項６記
載の一成分トナーの現像装置。