JP2001013785A

JP2001013785A - 現像装置

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Publication number: JP2001013785A
Application number: JP11184307A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Yamamoto; 毅山本
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1999-06-29
Filing date: 1999-06-29
Publication date: 2001-01-19
Anticipated expiration: 2019-06-29
Also published as: US6347208B1; JP3762145B2

Abstract

(57)【要約】【課題】現像ローラ上に残留したトナーを効果的に回
収して、良好な画像形成を行うことができるようにす
る。【解決手段】感光ドラム１上に形成された静電潜像を
トナーで現像する前に、トナー供給ブラシローラ７から
現像ローラ４へのトナーの供給を一旦停止させ、且つ、
現像バイアスが印加されている現像ローラ４を感光ドラ
ム１から離間して回転させることにより、現像ローラ４
上に残留しているトナーをトナー回収ローラ１１で静電
的に回収することができるので、現像ローラ４上に残留
したトナーを効果的に回収して、良好な画像形成を行う
ことができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、粉体現像剤を用い
る現像装置に係り、詳しくは電子写真方式や静電記録方
式を利用して画像形成を行うプリンタ、ファクシミリ、
複写機などの画像形成装置の現像手段に適用可能な現像
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真方式を利用した画像形成
装置においては、像担持体としての感光体に静電潜像を
形成し、該静電潜像にトナーを現像することによりトナ
ー像を形成し、そのトナー像を転写材上に転写して画像
を得ている。

【０００３】上記の現像方法としては、一般に、トナー
のみからなる一成分現像剤を用いた一成分現像法の方
が、磁性粒子とトナーからなる現像剤を用いた二成分現
像法に比べ、現像装置の構成が簡易であり、且つ、メン
テナンスが容易であるため、一成分現像法に基づく現像
装置が多々提案されている。また、磁性トナーを用いな
い非磁性一成分現像法による現像法が提案されており、
この現像法は、近年のカラー画像の要求に対応すべく、
実用化されている。

【０００４】図７は、従来の非磁性一成分現像方式を用
いた現像装置の一例を示す概略断面図である。

【０００５】この図において、１２０は現像剤担持体と
しての回転自在な現像ローラであり、像担持体としての
感光ドラム１３０と現像部にてほぼ当接している。この
現像ローラ１２０には、現像剤供給回収部材としてのト
ナー供給回収ローラ１２１と、現像剤規制部材としての
規制ブレード１２２が当接されている。

【０００６】規制ブレード１２２は、リン青銅等からな
る支持部材１２２ａの先端側にウレタンゴム等の弾性部
材１２２ｂが接着されて構成されており、これにより現
像ローラ１２０表面にトナーの薄層を形成させると共
に、トナーに電荷を付与させる作用を有している。

【０００７】トナー供給回収ローラ１２１は、ＳＵＳ等
の芯金１２１ａの外周面にウレタンフォーム等の弾性部
材１２１ｂが被覆されており、これにより現像容器１２
３内に蓄えられているトナー（不図示）を現像ローラ１
２０表面に供給すると共に、現像工程に寄与せずに戻っ
てきたトナーを現像ローラ１２０表面から掻き落とす作
用を有している。なお、１２４はトナーを攪拌するトナ
ー攪拌部材である。

【０００８】このような構成により、現像ローラ１２０
上に非磁性トナーの薄層を形成して、感光ドラム１３０
上の静電潜像を現像してトナー像を得ることができる。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】ところで、上述した従
来の非磁性一成分現像法においては、トナー供給回収ロ
ーラ１２１を現像ローラ１２０に当接して回転、摺擦す
ることによって、トナーの供給や回収を行う。また、ト
ナーヘの電荷付与は、主にトナーが規制ブレード１２２
を通過する際の接触摩擦により行う。

【００１０】即ち、現像容器１２３内のトナーが感光ド
ラム１３０上で現像されるまでの間、トナーにかかる機
械的な負荷（ストレス）は極めて大きく、トナーのダメ
ージは他の現像法に比べ非常に大きいものとなってい
る。

【００１１】また、この非磁性一成分現像法では、トナ
ーにかかる負荷が大きいだけでなく、現像器自身にかか
る負荷も大きく、トナー供給回収部材としてスポンジ系
ローラを用いた上記トナー供給回収ローラ１２１の場
合、現像ローラ１２０に対する摺擦が長時間に及ぶとト
ナー供給回収ローラ１２１自身の摩耗、損傷、トナーの
目詰まり等が発生し、トナー供給回収ローラ１２１とし
ての役割が不十分となり、良好なトナー供給ができなく
なることもある。

【００１２】更に、大量の画像形成を行った場合等に
は、現像に寄与しなかったトナーがトナー供給回収ロー
ラ１２１で回収できずに現像ローラ１２０上に少しずつ
蓄積され、場合によっては、現像ローラ１２０や規制ブ
レード１２２に融着し、画像形成不良を起こす可能性が
あった。

【００１３】そこで本発明は、現像ローラ上に残留する
トナーを効果的に回収できるようにして、良好な画像形
成を行うことができる現像装置を提供することを目的と
する。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明は、像担持体上に形成された静電潜像を現像剤
で現像する現像装置において、帯電された前記現像剤を
表面に担持し、前記像担持体と対向する現像部位に前記
現像剤を供給する回転自在な現像剤担持体と、該現像剤
担持体に非接触で前記現像剤を供給する現像剤供給手段
と、該現像剤担持体に担持された前記現像剤のうち前記
現像部位にて前記静電潜像の現像に寄与しなかった現像
残現像剤を回収する現像残現像剤回収手段と、を備え、
前記現像剤担持体が前記像担持体に接触又は近接して、
前記静電潜像を前記現像剤で現像する現像動作の前及び
／又は後にて、前記現像剤供給手段から前記現像剤担持
体への前記現像剤の供給を一旦停止させ、前記像担持体
から離間させた前記現像剤担持体上に残留している現像
残現像剤を前記現像残現像剤回収手段で回収することを
特徴としている。

【００１５】また、前記現像剤供給手段は、前記現像剤
を取り込んで担持する表面が弾性を有する繊維状の現像
剤供給ブラシローラと、該現像剤供給ブラシローラに接
触し、帯電された前記現像剤を前記現像剤担持体側に向
けて飛翔させる現像剤飛翔部材とを有していることを特
徴としている。

【００１６】また、前記現像剤供給ブラシローラは、紡
糸構成が抵抗の異なる繊維を少なくとも２種類以上含ん
だ混毛ブラシを有していることを特徴としている。

【００１７】また、混毛ブラシは、少なくとも低抵抗の
導電性繊維と高抵抗の絶縁性繊維の２種類を含んでいる
ことを特徴としている。

【００１８】また、前記絶縁性繊維が、前記現像剤の帯
電極性に対して逆の帯電極性を持ち、前記現像剤との接
触時に摩擦帯電電荷付与することを特徴としている。

【００１９】また、前記現像剤担持体と前記現像剤供給
ブラシローラには、前記現像剤飛翔部材により帯電され
て飛翔された前記現像剤を前記現像剤担持体に引き寄せ
る方向の電界が形成されるような電圧がそれぞれ印加さ
れることを特徴としている。

【００２０】また、前記現像残現像剤回収手段は、現像
バイアスが印加された前記現像剤担持体に接触又は近接
し、該現像剤担持体上の前記現像残現像剤を静電的に引
き寄せて担持する回転自在な現像残現像剤回収ローラ
と、該現像残現像剤回収ローラに接触し、前記現像残現
像剤回収ローラの前記現像残現像剤を剥ぎ取って現像剤
収納部に回収させる現像剤剥ぎ取り部材とを有している
ことを特徴としている。

【００２１】また、前記現像剤担持体表面に担持される
前記現像剤の層厚を規制する現像剤層厚規制部材を設け
たことを特徴としている。

【００２２】また、前記現像剤は、非磁性トナーを主成
分とする非磁性一成分現像剤であることを特徴としてい
る。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施の形態
に基づいて説明する。

【００２４】図１は、本発明の実施の形態に係る現像装
置を示す概略断面図である。

【００２５】この現像装置２は、像担持体としての感光
ドラム１表面に現像位置にて接触する表面が弾性を有す
る現像ローラ４を有しており、矢印方向（時計方向）に
回転される。なお、本実施の形態では、現像ローラ４を
感光ドラム１に接触させてトナーを感光ドラム１表面の
静電潜像に付着させることによってトナー像を形成する
接触現像方式であるが、無論、非接触現像方式にて静電
潜像をトナー現像する場合には、ＳＵＳ、アルミニウム
等の金属で構成された剛体の現像ローラを用いても問題
はない。

【００２６】現像ローラ４は、図２に示すように、金属
製の芯金４ｃ表面に弾性層４ａを有している。弾性層４
ａの材料としては、シリコンゴム、ＮＢＲゴム、ＥＰＤ
Ｍゴム、ウレタンゴム等の一般的なゴム材料が使用可能
であるが、本実施の形態においては、シリコンゴムを使
用した。また、上記弾性層４ａの構成としては単層の構
造のものでもかまわないが、本実施の形態では、トナー
ヘの電荷付与性を考慮して、弾性層４ａの表面にナイロ
ン等の樹脂にカーボン等を分散させた導電性樹脂膜４ｂ
を被覆した。

【００２７】なお、弾性層４ａのゴム硬度は導電性樹脂
膜４ｂを含め、ＪＩＳＡゴム硬度計により計測され、
その硬度は２０〜７０度のものが適当とされ、７０度を
超えると感光ドラム１との接触面積が小さくなり、十分
な現像を行うのが困難となる。また、同様にゴム硬度が
高いと、現像ローラ４を感光ドラム１に当接させる際、
進入量の変動がおき、それらの当接力を大きく変化させ
ることがあり、構成上好ましくない。

【００２８】一方、そのゴム硬度が低すぎる（２０度以
下）と、ゴムの圧縮永久歪みが大きくなり放置等により
ゴム弾性が失われ、変形しやすくなる。また、弾性層４
ａの表面はトナーの搬送性を考慮して、その表面粗さで
あるＲｚ値が３〜２０であることが望ましく、使用する
トナーの粒径、形状に合わせて設定される。

【００２９】なお、本実施の形態においては、弾性層４
ａの表面に薄い導電性樹脂膜４ｂを設けているが、この
膜は非常に薄いため、弾性層４ａで設定した表面粗さが
そのまま表面に反映される。更に、現像ローラ４の抵抗
としては、トナーとの接触摩擦帯電時に発生するカウン
ターチャージが現像ローラ４表面に残留しないようその
抵抗値はなるべく低い方が好ましいが、感光ドラム１の
表面に万一ピンホールが存在する場合には、現像時、感
光ドラム１とのニップ部においてリークを起こす場合も
ある。よって、現像ローラ４の抵抗値は導電性樹脂膜４
ｂを含めた状態で１０³ 〜１０⁹ Ω・ｃｍ程度の体積抵
抗となるよう設定するのが望ましい。

【００３０】なお、現像ローラ４の構造は上記した構成
のものに限るものでなく、例えば複数弾性層の構成を持
った積層型の弾性現像ローラであってもよく、使用する
トナーや画像形成の条件に応じて選べばよい。

【００３１】現像ローラ４の芯金４ｃには現像バイアス
電源５が接続されており、所定の現像バイアスが印加さ
れる。例えば、上記現像ローラ４を用いた接触現像方式
の場合は、感光ドラム１とのリーク等を考慮してＤＣの
みの現像バイアスを印加し、また、上記現像ローラ４や
金属性の剛体ローラを現像ローラに用い、感光ドラム１
と非接触にてトナー像形成を行う場合は、ＡＣにＤＣを
重畳した現像バイアスを印加するようにしてもよい。本
実施の形態では、現像バイアス電源５から現像ローラ４
の芯金４ｃにＤＣのみの現像バイアスが印加される。

【００３２】また、現像容器６内には、トナー供給ブラ
シ部材７、トナー回収ローラ１１、トナー攪拌部材１３
が配置されている。

【００３３】トナー供給ブラシ部材７は、トナー攪拌部
材１３の回転により供給されるトナー収納部６ａに収納
されている非磁性トナー（以下、トナーという）Ｔを保
持して、現像ローラ４表面に非接触で供給する。トナー
供給ブラシ７表面は現像ローラ４に対して１００μｍ〜
１ｍｍの間隔で配置されており、現像ローラ４の回転方
向と同方向（現像ローラ４との最近接部において逆方
向）に回転される。

【００３４】トナー供給ブラシ部材７は、図３に示すよ
うな弾性を有する混毛ブラシ７ａをＳＵＳ等からなるド
ラム状の芯金７ｂ表面に取り付けて構成されている。芯
金７ｂには、電源８から本実施の形態では負極性のＤＣ
電圧が印加され、現像ローラ４との間で所望の電界形成
が行われる。

【００３５】混毛ブラシ７ａを構成する繊維としては、
本実施の形態では、低抵抗の電気的特性をもつ導電性繊
維（１０² 〜１０⁸ Ω・ｃｍ）と高抵抗の絶縁性繊維
（１０⁸ 〜１０¹⁵Ω・ｃｍ）の２種類を混毛したものを
用いた。前記絶縁性繊維としてナイロン性の繊維を使用
した。該絶縁性繊維はナイロンに限るものではなく、ト
ナーを帯電せしめる特性に応じて絶縁性繊維の選択を行
えばよく、例えばトナーを負極性に帯電させる材質とし
てレーヨン等の材質であってもよい。

【００３６】一方、導電性繊維は上記抵抗を満たすこと
が望ましいが、該導電性繊維の多くは絶縁性繊維にカー
ボン等の導電性樹脂を分散させ紡糸した場合が多く、そ
の分散方法は繊維メーカによって様々であり、糸表面全
てに導電性樹脂が表出しているとは限らない。即ち、図
４に示すように、導電性樹脂に表面には導電部７ｃ以外
に絶縁部７ｄが存在するため、トナーとその部分との接
触を考慮し、導電性繊維の基礎構成素材としてはトナー
を負極性に帯電させる特性をもつ（ドナー性）材質を選
ぶことが望ましく、例えばナイロン系の導電性繊維を使
用することができる。

【００３７】また、混毛ブラシ７ａを構成する繊維に
は、トナーをクラウド化するための弾力が必要とされる
ため、本実施の形態では、導電性繊維、絶縁性繊維とも
にその繊度を１〜１０デニール／フィラメント程度と
し、それらが混毛された状態で１〜２０万本／インチ²
の植密度をもち、且つパイル長が１〜１０ｍｍになるよ
うに設定した。

【００３８】トナー供給ブラシ部材７の現像ローラ４と
最近接して対向する部位の上流側には、混毛ブラシ７ａ
に接触するようにしてトナー飛翔部材９が配置されてい
る。トナー飛翔部材９は、トナー供給ブラシ部材４の混
毛ブラシ７ａに保持されたトナーをクラウド化すると共
に、現像ローラ４方向ヘトナーを叩き出す。

【００３９】トナー飛翔部材９としては、本実施の形態
では厚さが１００μｍ〜１ｍｍ程度の金属製薄板を用い
ており、具体的にはＳＵＳやリン青銅などからなる薄板
を用いている。なお、本実施の形態のトナー飛翔部材９
は、ストレート状の薄板を用いているが、その形状は上
記に限るものではなく、トナーをクラウド化する方向に
よっては成形する場合もある。

【００４０】また、トナー飛翔部材９の混毛ブラシ７ａ
との接触面に介在するトナーヘの帯電付与を考慮し、混
毛ブラシ７ａとの接触面にトナーに対し電荷付与能が高
い樹脂、例えばナイロンにカーボンを分散させその抵抗
を〜１０⁵ Ω・ｃｍ程度に調整したものを積層してもよ
い。このような構成をとることによってよりトナーヘの
帯電付与が安定することになる。

【００４１】また、現像ローラ４のトナー供給ブラシ部
材７と最近接して対向する部位の下流側には、トナー規
制ブレード１０が接触するようにして設けられており、
トナー飛翔部材９によりクラウド化されて現像ローラ４
表面に塗布されるトナーの層厚を規制する。トナー規制
ブレード１０は、本実施の形態では０．１ｍｍ程度の厚
みを持ったステンレス製の薄板の先端をその先端部から
約２ｍｍの位置で現像ローラ４の反対方向に折り曲げた
ものであり、該折り曲げ部分が現像ローラ４表面に食い
込む状態で接触する。このときの接触圧は、線圧約５〜
１００ｇ／ｃｍ程度に設定した。

【００４２】なお、トナー規制ブレード１０は上記金属
製薄板に限るものでなく、例えば現像ローラ４として金
属製の剛体ローラを使用した場合には、ＪＩＳ硬度５０
°〜７０°のウレタン、シリコン等のゴム材質である弾
性体をこの現像ローラに５〜５０ｇ／ｃｍで当接し、ト
ナー層の層厚を規制してもよい。

【００４３】トナー回収ローラ１１は、現像に寄与しな
かった現像ローラ４上のトナーを静電的に現像ローラ４
表面から剥ぎ取ってトナー収納部６ａに戻す。トナー回
収ローラ１１は、現像ローラ４と接触して該現像ローラ
４の回転方向と逆方向（最近接部において同方向）に回
転可能となるよう設置されている。なお、上記したよう
に現像ローラ４に剛体ローラを用いた場合は、現像方式
が非接触となり、現像ローラ４に印加されるバイアスが
ＡＣにＤＣを重畳する場合があるため、その際は、トナ
ー回収ローラ１１をこの現像ローラ４に対して、約１０
０μｍ〜１ｍｍの間隔で非接触に配置する方が望まし
い。

【００４４】また、トナー回収ローラ１１としては、本
実施の形態では表面を鏡面とした円筒状の金属部材を用
い、電気的には接地する構成としている。なお、回収す
るトナーの離型性を考慮し、トナー回収ローラ１１表面
にテフロン等のフッ素系樹脂層を２μｍ〜５０μｍ程度
積層させてもよい。このような樹脂層の積層は、リーク
防止の役割も果たす。また、トナーの離型性に応じ、任
意の電圧をトナー回収ローラ１１に印加する場合もあ
る。

【００４５】トナー回収ローラ１１には、トナー回収ロ
ーラ１１表面に担持、回収されたトナーを掻き取るため
のスクレーパ１２が設置されており、掻き落とされたト
ナーをトナー収納部６ａに戻す。

【００４６】トナー攪拌部材１３は、収納されているト
ナー及びトナー回収ローラ１１とスクレーパ１２で回収
されたトナーを混合攪拌し、隔壁１４の開口部１４ａを
通してトナー供給ブラシ７に供給する。

【００４７】また、現像ローラ４は、メインモータ１５
の駆動によって回転され、トナー供給ブラシ部材７は、
メインモータ１５の駆動により駆動系を介して回転され
る。なお、トナー回収ローラ１１は現像ローラ４の回転
に従動して回転される。メインモータ１５の駆動、現像
バイアス電源５の現像バイアス印加等は制御装置１８に
よって制御される。

【００４８】次に、上記した現像装置の動作を説明す
る。

【００４９】先ず、トナー攪拌部材１３の回転によりト
ナー収納部６ａ内のトナーＴを、隔壁１４の開口部１４
ａを通してトナー供給ブラシ部材７に適量ずつ供給す
る。前記トナーＴとしては、例えば重量平均径５μｍ以
上で、且つ熱可塑性樹脂に着色剤を混合分散し粉砕化し
た非磁性一成分トナーを用い、該熱可塑性樹脂には負の
荷電制御剤を含んだポリスチレン、ポリエステル系等の
樹脂を使用した。

【００５０】トナー供給ブラシ部材７に供給されたトナ
ーは、混毛ブラシ７ａの混合繊維との接触による摩擦に
よって帯電（本実施の形態では負極性に帯電）される。
この際、トナーは、混毛ブラシ７ａの繊維間並びにその
表面に鏡映力等の付着力によって担持され、トナー供給
ブラシ部材７の回転と共にトナー飛翔部材９方向に搬送
される。トナー飛翔部材９との接触部まで搬送されたト
ナーは、トナー飛翔部材９と接触することでより安定し
て電荷が付与されると共に、トナー飛翔部材９を通過し
た後、混毛ブラシ７ａの繊維の弾性力によりトナー供給
ブラシ部材７の回転方向に弾き出され、クラウド化され
る。

【００５１】クラウド化されて飛翔されたトナーは、現
像バイアス電源５から現像ローラ４に印加された現像バ
イアスと、電源８からトナー供給ブラシ部材７に印加さ
れたバイアスとにより形成される電界によって、現像ロ
ーラ４表面に引き寄せられて担持される。

【００５２】この際、例えば図５に示すように、現像バ
イアス電源５からの現像バイアスのＤＣ分をＶｄｃ＝−
３５０Ｖと設定した場合、電源６から前記現像バイアス
にΔＶ＝−７５０Ｖ程度のＤＣバイアスをトナー供給ブ
ラシ７に印加するよう設定すれば、負に帯電したトナー
はＤＣの差分による電界の作用により、トナー供給ブラ
シ部材７から現像ローラ４へと飛翔していくような構成
となる。無論上記印加バイアスΔＶ＝−７５０Ｖは、ト
ナー供給ブラシ部材７と現像ローラ４との間隔に応じて
変化するものである。

【００５３】現像ローラ４上に担持されたトナーは、現
像ローラ４の回転によりトナー規制ブレード１０まで搬
送され、トナー規制ブレード１０によってトナーの薄層
化、並びに更なる摩擦帯電電荷の付与が行われ、均一な
帯電量分布をもった薄層密なトナー層に形成される。

【００５４】一方、感光ドラム１上には、露光装置３か
ら所望の画像信号に応じた画像露光Ｌがなされて静電潜
像が形成される。露光装置３には、画像信号処理部１７
から画像信号処理された画像信号が入力される。

【００５５】そして、表面にトナーが担持されいる現像
ローラ４は、所定のタイミングで現像部にて感光ドラム
１上に当接し、感光ドラム１上の前記静電潜像を現像し
てトナー像を形成する。トナー像の形成終了後は、現像
ローラ４は感光ドラム１から離間して、再び元の位置
（ホームポジション）に戻る。

【００５６】感光ドラム１上に形成されたトナー像は、
転写部にて紙等の転写材（不図示）に転写された後、定
着器（不図示）による加熱、加圧により転写材上にトナ
ー像が熱定着されて外部に排出されて、画像形成工程を
終えることになる。

【００５７】一方、上記したトナー像の形成時に、現像
に寄与せず現像ローラ４上に担持されたままのトナー
は、回転しているトナー回収ローラ１１と現像ローラ４
１との接触領域で形成される電界により、静電的にトナ
ー回収ローラ１１表面に担持、回収される。トナー回収
ローラ１１表面に担持されたトナー（回収トナー）は、
トナー回収ローラ１１表面に接するスクレーバー１２に
よりトナー収納部６ａに剥ぎ落とされ、回収される。ト
ナー収納部６ａに回収されたトナー（回収トナー）は、
トナー収納部６ａに収納されているトナーと混合され
て、トナー攪拌部材１３の回転により再びトナー供給ブ
ラシ７に供給される。

【００５８】このように、帯電したトナーを一度クラウ
ド化し、非接触にてトナーを現像ローラ４上に供給する
ことにより、トナーに対する機械的ストレスを著しく低
減させことができ、また、十分に帯電したトナーのみが
現像ローラ４上に供給されるため、トナー層内での帯電
量分布の偏りが少なく非常にシャープなものとなる。

【００５９】よって、高品位で安定したトナー像を得る
ことができる。また、トナー供給ブラシ部材７をトナー
飛翔部材９に接触させてトナー供給ブラシ７中のトナー
を叩き出す構成により、混毛ブラシ７ａを構成する繊維
間に残留した未帯電トナー等の詰まりも防止できる。

【００６０】また、現像剤回収部材として回転可能なト
ナー回収ローラ１１を現像ローラ４に接触させることに
より、常時安定した電界が現像ローラ４とトナー回収ロ
ーラ１１間に形成され、トナーの回収効率が高いものと
なる。なお、トナー回収ローラ１１上に担持されたトナ
ーは、１回転毎にスクレーバー１２により確実に剥ぎ落
とされるため、従来、トナー像形成時に発生していた連
続的摺擦による熱の蓄積が抑えられ、急激なトナー劣化
を防止することができる。

【００６１】このように、トナー回収ローラ１１による
トナー回収機構は、非常に安定したものであるが、使用
するトナーによっては、トナー供給時、帯電量が非常に
高いトナー（例えば、粒径が非常に小さいもの）が含ま
れることがあり、定められた回収バイアスでは完全に回
収できず、トナー回収ローラ１１表面に残留することが
ある。

【００６２】このようなトナーは非常に微量ではある
が、画像形成枚数が多くなると、現像ローラ４上に少し
ずつトナーが蓄積され、場合によっては現像ローラ４表
面やトナー規制ブレード１０のエッジ部に融着し、画像
形成不良が生じ易くなる。

【００６３】そこで、本実施の形態では、上記した静電
潜像の現像前、即ち現像ローラ４が感光ドラム１に当接
される前に、現像ローラ４を回転させる（前回転）と共
に現像バイアスも印加し、更には、その動作中にトナー
供給ブラシ部材７の回転を一旦停止し、トナー供給ブラ
シ７からのトナー供給を停止させるようにした。

【００６４】即ち、現像動作前における現像ローラ４の
前回転中に上記動作を行うようにすれば、現像ローラ４
が１回転する間に該現像ローラ４上に残留しているトナ
ーの殆どがトナー回収ローラ１１によって回収される。
更に、このまま現像ローラ４を複数回転させると、非常
に高い帯電量をもったトナーであってもトナー回収ロー
ラ１１に回収され、現像ローラ４表面を良好にクリーニ
ングすることが可能となる。

【００６５】無論、この動作はあくまで現像ローラ４の
前回転中に行うものであり、感光ドラム１上の静電潜像
を現像する際にはトナー供給ブラシ部材７を回転させ、
現像ローラ４にトナーを供給する。

【００６６】次に、上記した本実施の形態における動作
を、図６に示す動作タイミングを参照して説明する。

【００６７】画像信号処理部１７に画像データが入力さ
れると同時に、時刻ｔ０で画像形成（現像動作）の準備
を始める。この際、制御装置（ＣＰＵ）１８の制御によ
りメインモータ１５が駆動駆動されて現像ローラ４が前
回転を開始し、且つ、現像バイアス電源５がオンされ
て、現像ローラ４に現像バイアスが印加される。

【００６８】なお、トナー供給ブラシ部材７は時刻ｔ０
では停止されており、所定時間Δｔａ経過後の時刻ｔ３
の時に、メインモータ１５の駆動により駆動系１６を介
してトナー供給ブラシ部材７が回転開始される。このΔ
ｔａの間に、トナー回収ローラ１１によって現像ローラ
４表面のクリーニング（トナー回収）が行われる。

【００６９】一方、このΔｔａの間に、時刻ｔ１で感光
ドラム１表面を帯電器（不図示）で帯電し、時刻ｔ２で
露光装置３により画像露光を行い、静電潜像を形成す
る。そして、時刻ｔ４で該静電潜像が現像部に来るタイ
ミングに合わせて、現像ローラ４を感光ドラム１に当接
して上記した静電潜像の現像が開始され、時刻ｔ５まで
のΔｔｂの間に現像動作を終了してトナー像が形成され
る。現像が終了後、時刻ｔ６にて現像ローラ４、トナー
供給ブラシ部材７の回転が停止され、且つ、現像ローラ
４への現像バイアス印加が停止される。

【００７０】このように本実施の形態では、現像ローラ
４上にトナーが残留していた場合でも、現像動作開始前
の現像ローラ４の前回転時に現像ローラ４にトナーを供
給することなくトナー回収ローラ１１で静電的にトナー
回収して、現像ローラ４をクリーニングすることによっ
て、良好な現像が可能となり、高品位な画像を得ること
ができる。

【００７１】また、上記した本実施の形態の動作は、現
像動作終了後の現像ローラ４の後回転時に行っても有効
であり、現像動作の前後両方において行えば更に効果が
ある。

【００７２】また、大量の画像形成を行う場合は、一定
の間隔で一時的に現像動作を停止して上記動作を行え
ば、長期の連続した画像形成においても、トナー融着等
による現像ローラやトナー規制ブレードの劣化を防止す
ることができる。

【００７３】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、現
像剤担持体上に現像残現像剤が残留している場合におい
ても、像担持体上に形成された静電潜像を現像剤で現像
する現像動作の前及び／又は後にて、現像剤担持体上の
現像残現像剤を現像残現像剤回収手段で回収することが
できるので、現像剤融着等による現像剤担持体の表面劣
化を防止して、高品位な画像形成を行うことができ、且
つ、現像装置の長寿命化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態に係る現像装置を示す概略
断面図。

【図２】現像ローラの断面図。

【図３】トナー回収ローラの断面図。

【図４】トナー回収ローラの混毛ブラシを構成する繊維
の断面図。

【図５】トナー供給時のバイアス印加の一例を示す図。

【図６】本実施の形態における動作タイミングを示す
図。

【図７】従来例における現像装置の一例を示す概略構成
図。

【符号の説明】

１感光ドラム（像担持体）２現像装置３露光装置４現像ローラ（現像剤担持体）５現像バイアス電源６現像容器６ａトナー収納部７トナー供給ブラシ部材（現像剤供給ブラシロ
ーラ）７ａ混毛ブラシ９トナー飛翔部材１０トナー規制ブレード（現像剤層厚規制部材）１１トナー回収ローラ（現像残現像剤回収ロー
ラ）１２スクレーパ（現像剤剥ぎ取り部材）１３トナー攪拌部材１４隔壁１５メインモータ１８制御装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体上に形成された静電潜像を現像
剤で現像する現像装置において、帯電された前記現像剤を表面に担持し、前記像担持体と
対向する現像部位に前記現像剤を供給する回転自在な現
像剤担持体と、該現像剤担持体に非接触で前記現像剤を供給する現像剤
供給手段と、該現像剤担持体に担持された前記現像剤のうち前記現像
部位にて前記静電潜像の現像に寄与しなかった現像残現
像剤を回収する現像残現像剤回収手段と、を備え、前記現像剤担持体が前記像担持体に接触又は近接して、
前記静電潜像を前記現像剤で現像する現像動作の前及び
／又は後にて、前記現像剤供給手段から前記現像剤担持
体への前記現像剤の供給を一旦停止させ、前記像担持体
から離間させた前記現像剤担持体上に残留している現像
残現像剤を前記現像残現像剤回収手段で回収する、ことを特徴とする現像装置。
【請求項２】前記現像剤供給手段は、前記現像剤を取
り込んで担持する表面が弾性を有する繊維状の現像剤供
給ブラシローラと、該現像剤供給ブラシローラに接触
し、帯電された前記現像剤を前記現像剤担持体側に向け
て飛翔させる現像剤飛翔部材とを有している、ことを特徴とする請求項１記載の現像装置。
【請求項３】前記現像剤供給ブラシローラは、紡糸構
成が抵抗の異なる繊維を少なくとも２種類以上含んだ混
毛ブラシを有している、ことを特徴とする請求項２記載の現像装置。
【請求項４】混毛ブラシは、少なくとも低抵抗の導電
性繊維と高抵抗の絶縁性繊維の２種類を含んでいる、ことを特徴とする請求項３記載の現像装置。
【請求項５】前記絶縁性繊維が、前記現像剤の帯電極
性に対して逆の帯電極性を持ち、前記現像剤との接触時
に摩擦帯電電荷付与する、ことを特徴とする請求項４記載の現像装置。
【請求項６】前記現像剤担持体と前記現像剤供給ブラ
シローラには、前記現像剤飛翔部材により飛翔された前
記現像剤を前記現像剤担持体に引き寄せる方向の電界が
形成されるような電圧がそれぞれ印加される、ことを特徴とする請求項２、３、４又は５記載の現像装
置。
【請求項７】前記現像残現像剤回収手段は、現像バイ
アスが印加された前記現像剤担持体に接触又は近接し、
該現像剤担持体上の前記現像残現像剤を静電的に引き寄
せて担持する回転自在な現像残現像剤回収ローラと、該
現像残現像剤回収ローラに接触し、前記現像残現像剤回
収ローラの前記現像残現像剤を剥ぎ取って現像剤収納部
に回収させる現像剤剥ぎ取り部材とを有している、ことを特徴とする請求項１、２、３、４、５又は６記載
の現像装置。
【請求項８】前記現像剤担持体表面に担持される前記
現像剤の層厚を規制する現像剤層厚規制部材を設けた、ことを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６又は７
記載の現像装置。
【請求項９】前記現像剤は、非磁性トナーを主成分と
する非磁性一成分現像剤である、ことを特徴とする請求項１、２、３、４、５、６、７又
は８記載の現像装置。