JP2001051493A - 現像装置及びカラー画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 像担持体と対向する現像領域で下方から上方
に移動するようにトナー担持体を回転させる現像装置に
おいて、十分な画像濃度を有する画像が得られるように
する。 【解決手段】 トナー担持体21を像担持体10と対向する
現像領域で下方から上方に移動するように回転させ、ト
ナー供給部材からトナー担持体にトナーｔを供給する現
像装置において、トナー供給部材の下方に受け部材23を
設けてトナー滞留部24を形成し、トナー供給部材とトナ
ー担持体とが接触する位置ａから装置本体20内でトナー
供給部材の接線と水平線とがなす角度αがトナーの安息
角と一致する位置ｂまでの間におけるトナー供給部材と
トナー滞留部の上壁面24a との最短間隔Ｓ１を0.1mm ≦
S1≦3mm 、上記の位置ｂでのトナー供給部材の法線方向
におけるトナー供給部材とトナー滞留部の上壁面との間
隔Ｓ２を3mm 以上にした。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、複写機やプリン
ター等の画像形成装置に使用される現像装置及びこのよ
うな現像装置にそれぞれ色彩の異なったトナーを収容さ
せてカラー画像を形成するカラー画像形成装置に係り、
特に、現像剤にトナーのみを使用し、このトナーをロー
ラ状になったトナー担持体により像担持体と対向する現
像領域に導いて現像を行うにあたり、像担持体と対向す
る現像領域において、下方から上方に移動するようにト
ナー担持体を回転させると共に、このトナー担持体の下
部に規制部材を設け、トナー担持体によって現像領域に
搬送されるトナーの量をこの規制部材により規制するよ
うにした現像装置及びこのような現像装置を使用したカ
ラー画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、複写機やプリンター等の画像
形成装置において使用される現像装置としては、現像剤
にトナーとキャリアとを使用した２成分現像方式のもの
の他に、キャリアを使用せずにトナーのみを使用した１
成分現像方式のものが知られている。

【０００３】ここで、現像剤にトナーのみを使用した１
成分現像方式の現像装置としては、例えば、図１に示す
ように、装置本体１の収容部１ａ内に収容されたトナー
ｔをトナー送り部材２によりローラ状になったトナー供
給部材３に送り、このトナー供給部材３を回転させてト
ナーｔをローラ状になったトナー担持体４に供給し、こ
のように供給されたトナーｔをこのトナー担持体４の回
転によって搬送させると共に、このトナー担持体４の表
面に規制部材５を圧接させ、この規制部材５によりトナ
ー担持体４によって搬送されるトナーｔの量を規制する
と共にこのトナーｔを摩擦帯電させ、このように規制さ
れて帯電されたトナーｔをトナー担持体４により像担持
体６と対向する現像領域に導いて現像を行うようにした
ものが用いられていた。

【０００４】ここで、従来の現像装置においては、同図
に示すように、トナー担持体４と像担持体６とが対向す
る現像領域において、トナー担持体４と像担持体６とが
それぞれ上方から下方に移動するように回転していた。

【０００５】しかし、画像形成装置の種類によっては上
記の像担持体を現像領域において下方から上方に移動さ
せることが必要になることがあり、特に、複数の現像装
置にそれぞれ異なった色彩のトナーを収容させてカラー
画像を形成するにあたり、像担持体に形成されたトナー
像を重ねて転写させる中間転写体を設けたカラー画像形
成装置においては、その装置をコンパクト化させるため
に、像担持体を現像領域において下方から上方に移動さ
せることが必要になることがあった。

【０００６】ここで、このように現像領域において像担
持体を下方から上方に移動させる場合において、上記の
ようにトナー担持体が現像領域において上方から下方に
移動するように回転させると、トナー担持体と像担持体
とを接触させて現像させる場合には、トナー担持体が像
担持体と接触する上流部分にトナーが溜って、このトナ
ーが外部にこぼれたり、形成される画像にカブリが生じ
るという問題があり、またトナー担持体と像担持体とを
接触させないで現像させる場合には、トナー担持体と像
担持体との間でリークが発生しやすくなるという問題が
あった。

【０００７】そして、近年においては、特開平９−２４
４４０６号公報、特開平１０−１７１２２６号公報等に
示されるように、トナー担持体と像担持体とが対向する
現像領域において像担持体が下方から上方に移動する場
合に、トナー担持体が現像領域において下方から上方に
移動するようにトナー担持体が回転させ、このトナー担
持体にローラ状になったトナー供給部材から供給した
後、このトナー供給部材によりトナー担持体の回転方向
下流側におけるトナー担持体の下部側においてトナー担
持体に供給されたトナーを規制部材によって規制するよ
うにした現像装置が提案されている。

【０００８】ここで、これらの公報に示される現像装置
においては、装置本体内に設けたトナー送り部材を回転
させてトナーをトナー供給部材に送り、このトナー供給
部材からトナー担持体にトナーを供給するようにしてい
た。

【０００９】しかし、このようにトナー送り部材を回転
させて、トナーをトナー供給部材に送るだけでは、十分
な量のトナーをトナー供給部材からトナー担持体に供給
することができず、特に、装置本体内におけるトナーの
量が少なくなった場合には、トナー供給部材に導かれる
トナーの量が少なくなって、トナー担持体に十分な量の
トナーが供給されなくなり、トナー担持体によって現像
領域に導かれるトナーの量が減少して、形成される画像
の濃度が低下し、特に、ベタ画像を形成する場合に濃度
低下やカスレが発生するという問題があった。

【００１０】このため、上記のトナー送り部材の回転速
度を速くして、トナー供給部材に送るトナーの量を増加
させることが考えられるが、このようにトナー送り部材
の回転速度を速くすると、装置本体内におけるトナーの
残量を光学式センサーによって検知することが困難にな
るという問題があり、またトナー送り部材の回転速度を
速くするために、動力の大きな駆動装置が必要になった
り、回転速度を速くするための機構が必要になる等の問
題があった。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、回転する
トナー担持体によりトナーを像担持体と対向する現像領
域に導いて現像を行うにあたり、像担持体と対向する現
像領域において、下方から上方に移動するようにトナー
担持体を回転させると共に、このトナー担持体の下部に
規制部材を設け、この規制部材によりトナー担持体によ
り現像領域に搬送されるトナーの量を規制するようにし
た現像装置における上記のような問題を解決することを
課題とするものである。

【００１２】すなわち、この発明は、上記のような現像
装置において、装置本体内に設けたトナー送り部材を回
転させて、トナーをトナー供給部材に送り、このトナー
供給部材からトナー担持体にトナーを供給するにあた
り、十分な量のトナーが安定してトナー供給部材からト
ナー担持体に供給されるようにし、トナー担持体によっ
て十分な量のトナーが現像領域に導かれ、ベタ画像を形
成する場合においても濃度低下やカスレが発生するとい
うことがなく、十分な画像濃度を有する良好な画像が得
られるようにすることを課題とするものである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】この発明における現像装
置においては、上記のような課題を解決するため、ロー
ラ状になったトナー担持体を像担持体と対向する現像領
域で下方から上方に移動するように回転させると共に、
装置本体内においてローラ状になったトナー供給部材を
このトナー担持体と接触させて回転させ、トナーをこの
トナー供給部材からトナー担持体に供給し、このトナー
供給部材よりもトナー担持体の回転方向下流側の位置に
おいて規制部材によりトナー担持体によって搬送される
トナーの量を規制し、このトナーをトナー担持体により
現像領域に導いて現像を行い、現像後におけるトナーを
トナー担持体によって装置本体内に戻すようにした現像
装置において、上記のトナー供給部材の下方に受け部材
を設けてトナー担持体に供給するトナーを滞留させるト
ナー滞留部を形成すると共に、現像後におけるトナーを
トナー担持体によって装置本体内に戻す位置にトナー担
持体と接触するようにしてシール材を設け、上記のトナ
ー供給部材とトナー担持体とが接触する位置から、トナ
ー担持体と反対側でトナー供給部材の接線と水平線とが
なす角度αがトナーの安息角と一致する位置までの領域
において、トナー供給部材とトナー滞留部の上壁面との
最短間隔Ｓ１が０．１ｍｍ≦Ｓ１≦３ｍｍになるように
すると共に、トナー供給部材の接線と水平線とがなす角
度αがトナーの安息角と一致する位置でのトナー供給部
材の法線方向におけるトナー供給部材とトナー滞留部の
上壁面との間隔Ｓ２が３ｍｍ以上になるようにしたので
ある。

【００１４】そして、この発明における現像装置のよう
に、トナー担持体を像担持体と対向する現像領域で下方
から上方に移動するように回転させ、規制部材よりトナ
ー担持体の回転方向上流側の位置で、トナー供給部材か
らトナー担持体にトナーを供給するにあたり、トナー供
給部材の下方に受け部材を設けてトナー担持体に供給す
るトナーを滞留させるトナー滞留部を形成すると共に、
トナー担持体と反対側でトナー供給部材の接線と水平線
とがなす角度αがトナーの安息角と一致する位置おい
て、トナー供給部材の法線方向におけるトナー供給部材
とトナー滞留部の上壁面との間隔Ｓ２が３ｍｍ以上にな
るようにすると、このトナー滞留部に十分な量のトナー
が滞留されるようになる。

【００１５】そして、このようにトナー滞留部に滞留さ
れたトナーが上記のトナー供給部材によってトナー担持
体に供給されるようになり、トナー送り部材の回転速度
を速くしなくても、十分な量のトナーがトナー供給部材
によってトナー担持体に供給されるようになり、特に、
装置本体内におけるトナーの量が少なくなった場合にお
いても、トナー担持体によって十分な量のトナーが安定
して現像領域に導かれて現像に使用され、ベタ画像を形
成する場合にも濃度低下やカスレが発生するのが抑制さ
れて、十分な画像濃度を有する画像が得られるようにな
る。

【００１６】また、この発明における現像装置のよう
に、上記のトナー供給部材とトナー担持体とが接触する
位置から、トナー担持体と反対側でトナー供給部材の接
線と水平線とがなす角度αがトナーの安息角と一致する
位置までの領域において、トナー供給部材とトナー滞留
部の上壁面との最短間隔Ｓ１が０．１ｍｍ≦Ｓ１≦３ｍ
ｍになるようにすると、トナー供給部材とトナー滞留部
の上壁面との間においてトナーが詰まるということがな
く、トナーがトナー供給部材によって適切に搬送される
ようになり、またトナー供給部材とトナー滞留部の上壁
面との間におけるトナーの量が多くなり過ぎるというこ
ともなく、トナー担持体と接触するように設けたシール
材に圧力が加わってトナーが外部に漏れるのが防止され
る。

【００１７】また、この発明におけるカラー画像形成装
置においては、異なった色彩のトナーを収容させた複数
の現像装置と、これらの各現像装置により像担持体に形
成されたトナー像が重ねて転写される中間転写体とを備
えたカラー画像形成装置において、この発明における上
記のような現像装置を用いるようにしたのである。

【００１８】そして、このようにカラー画像形成装置に
おける各現像装置に、像担持体と対向する現像領域にお
いてトナー担持体が下方から上方に移動するように回転
するようになったこの発明の現像装置を使用すると、像
担持体を現像領域において下方から上方に移動させるよ
うにして十分な画像濃度を有する画像を形成することが
できると共に、カラー画像形成装置の構成に対応して、
装置をコンパクト化させることもできるようになる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態に係る
現像装置を添付図面に基づいて具体的に説明する。

【００２０】この実施形態に係る現像装置においては、
像担持体１０と僅かな間隔を介して対向するようにトナ
ー担持体２１を設け、このトナー担持体２１と像担持体
１０とを逆方向に回転させて、トナー担持体２１と像担
持体１０とが対向する現像領域において、トナー担持体
２１と像担持体１０とがそれぞれ下方から上方に移動す
るようにしている。

【００２１】また、この現像装置においては、その装置
本体２０の収容部２０ａ内にトナーｔを収容させると共
に、羽根部材２２ａが設けられたトナー送り部材２２を
回転可能に設けている。

【００２２】そして、上記のトナー送り部材２２を回転
させ、このトナー送り部材２２における羽根部材２２ａ
によって収容部２０ａ内に収容されたトナーｔを受け部
材２３が設けられたトナー滞留部２４に供給するように
している。

【００２３】また、このようにしてトナーｔが供給され
るトナー滞留部２４内に、外周部に発泡された弾性層２
５ａを有するローラ状のトナー供給部材２５を上記のト
ナー担持体２１に圧接させるようにして設けている。

【００２４】ここで、この実施形態に係る現像装置にお
いては、図３に示すように、トナー担持体２１反対側で
トナー供給部材２５の接線と水平線とがなす角度αがト
ナーｔの安息角と一致する位置ｂにおいて、トナー供給
部材２５の法線方向におけるトナー供給部材２５とトナ
ー滞留部２４の上壁面２４ａとの間隔Ｓ２が３ｍｍ以上
になるようにすると共に、トナー供給部材２５とトナー
担持体２１とが接触する位置ａから上記のトナーｔの安
息角と一致する位置ｂまでの領域において、トナー供給
部材２５とトナー滞留部２４の上壁面２４ａとの最短間
隔Ｓ１が０．１ｍｍ≦Ｓ１≦３ｍｍになるようにしてい
る。

【００２５】このようにトナー供給部材２５の接線と水
平線とがなす角度αがトナーｔの安息角と一致する位置
ｂにおいて、トナー供給部材２５の法線方向におけるト
ナー供給部材２５とトナー滞留部２４の上壁面２４ａと
の間隔Ｓ２が３ｍｍ以上になるようにすると、このトナ
ー滞留部２４に十分な量のトナーｔが滞留されるように
なる。

【００２６】そして、上記のようにトナー供給部材２５
をトナー担持体２１に圧接させた状態で、このトナー供
給部材２５をトナー担持体２１と同方向に回転させて、
トナー供給部材２５とトナー担持体２１とが接触する部
分においてこれらを逆方向に移動させるようにし、この
トナー供給部材２５からトナー滞留部２４におけるトナ
ーｔをトナー担持体２１に供給するようにしている。

【００２７】また、上記の受け部材２３に導電性材料で
板状に形成されたプレ帯電部材２６の一端を取り付ける
と共に、このプレ帯電部材２６をトナー供給部材２５の
下方においてトナー担持体２１の回転方向下流側に向け
て延出させ、トナー供給部材２５よりもトナー担持体２
１の回転方向下流側の位置において、このプレ帯電部材
２６の先端部をトナー担持体２１の軸方向に沿って適当
な線圧で接触させている。

【００２８】そして、このプレ帯電部材２６との接触に
よってトナー担持体２１に供給されたトナーｔを予備帯
電させ、このように予備帯電されたトナーｔをトナー担
持体２１に静電気力により保持させるようにしている。

【００２９】また、上記のプレ帯電部材２６の先端部よ
りもトナー担持体２１の回転方向下流側におけるトナー
担持体２１の下部において、トナー担持体２１の回転方
向上流側に向けて延出された板状になった規制部材２７
の端部を、プレ帯電部材２６の先端部と適当な隙間を有
するようにしてトナー担持体２１に接触させ、上記のよ
うにトナー担持体２１に静電気力により保持されたトナ
ーｔをこの規制部材２７に導くようにしている。この場
合、上記のようにトナーｔがトナー担持体２１に静電気
力によって保持されているため、規制部材２７に導かれ
る前にトナーｔがトナー担持体２１から離れて落下する
のが抑制され、十分な量のトナーｔがトナー担持体２１
によって規制部材２７の位置に導かれるようになる。

【００３０】そして、この規制部材２７によりトナー担
持体２１から余分なトナーｔを離脱させて、現像領域に
搬送されるトナーｔの量を規制すると共にこのトナーｔ
を帯電させるようにしている。なお、この規制部材２７
によってトナー担持体２１から離脱された余分なトナー
ｔは上記の隙間を通して下方に導かれ、その下方に設け
られた戻しローラ２８によって上記の収容部２０ａに戻
される。

【００３１】次いで、上記のように規制部材２７により
規制されると共に帯電されたトナーｔをトナー担持体２
１によって像担持体１０と対向する現像領域に搬送し、
この現像領域において、上記のようにトナー担持体２１
と像担持体１０とをそれぞれ下方から上方に移動させる
と共に、トナー担持体２１に現像バイアス電源２９から
直流電圧に交流電圧が重畳された現像バイアス電圧を印
加させて、トナー担持体２１と像担持体１０との間に振
動電界を作用させ、像担持体１０に形成された静電潜像
部分にトナー担持体２１からトナーｔを供給して現像を
行うようにしている。なお、この実施形態においては、
上記のようにトナー担持体２１と像担持体１０とを現像
領域において僅かな間隔を介して対向させて現像を行う
ようにしたが、トナー担持体２１と像担持体１０とを現
像領域において接触させて現像を行うようにすることも
可能である。

【００３２】また、上記のようにして像担持体１０に形
成された静電潜像を現像した後は、このトナー担持体２
１に残ったトナーｔを装置本体２０に戻すようにし、ト
ナー担持体２１に残ったトナーｔを装置本体２０に戻す
位置において、クッション材３１によりシール材３２を
トナー担持体２１に押し付けると共に、このシール材３
２に除電用電源３３からトナーｔを除電させる電圧を印
加させて、トナー担持体２１に残ったトナーｔを除電さ
せるようにしている。

【００３３】そして、このようにトナー担持体２１に残
ったトナーｔを除電させた後、このトナー担持体２１に
残ったトナーｔを、前記のようにトナー担持体２１と接
触する部分において逆方向に移動するトナー供給部材２
５によりトナー担持体２１から離脱させ、このように離
脱されたトナーｔをトナー供給部材２５により搬送させ
てトナー滞留部２４におけるトナーｔと混合させると共
に、前記のようにこのトナー供給部材２５からトナー担
持体２１に新たなトナーｔを供給させるようにする。

【００３４】ここで、この実施形態における現像装置に
おいては、前記のようにトナー供給部材２５とトナー担
持体２１とが接触する位置ａから上記のトナーｔの安息
角と一致する位置ｂまでの領域において、トナー供給部
材２５とトナー滞留部２４の上壁面２４ａとの最短間隔
Ｓ１を０．１ｍｍ以上にしているため、トナー供給部材
２５により離脱されたトナーｔがトナー供給部材２５と
トナー滞留部２４の上壁面２４ａとの間を通して適切に
搬送され、トナーｔがトナー供給部材２５とトナー滞留
部２４の上壁面２４ａとの間に詰まって溜るということ
がなく、また上記の最短間隔Ｓ１を３ｍｍ以下にしてい
るため、トナー供給部材２５とトナー滞留部２４の上壁
面２４ａとの間に過剰のトナーｔが溜るということもな
い。このため、上記のシール材３２に過剰の圧力が加わ
ってトナーｔが外部に漏れるということがない。

【００３５】また、この実施形態に係る現像装置におい
ては、前記のようにトナー担持体２１と接触する部分に
おいて、トナー供給部材２５をトナー担持体２１と逆方
向に移動させるようにしたため、トナー供給部材２５を
トナー担持体２１と同方向に移動させる場合のように、
トナー担持体２１から粒径の大きなトナーｔだけが離脱
されて、粒径の小さなトナーｔが残るということがな
く、トナー担持体２１における粒径の小さなトナーｔも
このトナー供給部材２５によってトナー担持体２１から
確実に離脱されるようになる。このため、先に粒径の小
さなトナーｔが多く現像に使用され、収容部２０ａにお
ける粒径の大きなトナーｔの割合が次第に増加して、形
成される画像の画質が変化するということもなくなる。

【００３６】次に、上記の図２及び図３に示す現像装置
において、上記のようにトナー滞留部２４におけるトナ
ーｔをトナー供給部材２５からトナー担持体２１に供給
して現像を行うにあたり、トナー担持体２１と反対側で
トナー供給部材２５の接線と水平線とがなす角度αがト
ナーｔの安息角と一致する位置ｂでのトナー供給部材２
５の法線方向におけるトナー供給部材２５とトナー滞留
部２４の上壁面２４ａとの間隔Ｓ２と、トナー供給部材
２５とトナー担持体２１とが接触する位置ａから上記の
トナーｔの安息角と一致する位置ｂまでの領域における
トナー供給部材２５とトナー滞留部２４の上壁面２４ａ
との最短間隔Ｓ１とを変更させた実験を行い、この発明
の条件を満たす実施例の現像装置が優れていることを明
らかにする。

【００３７】（実験１）この実験１においては、上記の
像担持体１０として、直径が３０ｍｍの感光体ドラムを
用いる一方、トナー担持体２１としては直径が１６ｍｍ
になったものを使用し、このトナー担持体２１と像担持
体１０とが２００μｍの間隔を介して対向するように設
け、このトナー担持体２１と像担持体１０とを逆方向に
回転させて、トナー担持体２１と像担持体１０とが対向
する現像領域において、トナー担持体２１と像担持体１
０とがそれぞれ下方から上方に移動するようにし、像担
持体１０の周速度ｖ１を１６０ｍｍ／ｓにすると共に、
この像担持体１０の周速度ｖ１に対するトナー担持体２
１の周速度ｖ２の比θ（＝ｖ２／ｖ１）を１．５に設定
した。

【００３８】また、上記のトナー供給部材２５として
は、外周部に標準セル直径が３００μｍ，アスカーＦ硬
度が６０°になった厚み２．５ｍｍの発泡ウレタンから
なる弾性層２５ａが形成されたものを用い、このトナー
供給部材２５を凹み量が０．６ｍｍになるように上記の
トナー担持体２１に押し付け、この状態で、このトナー
供給部材２５を周速度３００ｍｍ／ｓでトナー担持体２
１と同方向に回転させ、このトナー供給部材２５とトナ
ー担持体２１とが接触する部分においてこれらが逆方向
に移動するようにし、このトナー供給部材２５からトナ
ー滞留部２４に滞留されたトナーｔをトナー担持体２１
に供給すると共に、トナー担持体２１によって装置本体
１０に戻されてきた現像後のトナーｔをトナー担持体２
１から離脱させるようにした。なお、上記のアスカーＦ
硬度は、市販のアスカーゴム硬度計Ｆ型（高分子計器社
製）により測定した値である。

【００３９】また、上記のプレ帯電部材２６にはＳＵＳ
製の板材で構成されたものを用いると共に、上記の規制
部材２７としても板厚が０．３ｍｍになったＳＵＳ製の
板材で構成されたものを用い、またトナーｔとしては、
重量平均粒径が８．０μｍで安息角が３０°の負帯電性
トナーを使用するようにした。

【００４０】ここで、この実験１においては、トナー担
持体２１と反対側でトナー供給部材２５の接線と水平線
とがなす角度αが上記のトナーｔの安息角と一致する位
置ｂにおいて、トナー供給部材２５の法線方向における
トナー供給部材２５とトナー滞留部２４の上壁面２４ａ
との間隔Ｓ２を、下記の表１に示すように２．０ｍｍ〜
５．０ｍｍの範囲で変更させる一方、トナー供給部材２
５とトナー担持体２１とが接触する位置ａから上記のト
ナーｔの安息角と一致する位置ｂまでの領域において、
トナー供給部材２５とトナー滞留部２４の上壁面２４ａ
との最短間隔Ｓ１を１ｍｍに設定した。

【００４１】そして、上記のプレ帯電部材２６の先端部
をトナー担持体２１に接触させて、トナー担持体２１に
供給されたトナーｔを予備帯電させて、このトナーｔを
トナー担持体２１に静電気力により保持させ、このトナ
ー担持体２１によってトナーｔを規制部材２７に導き、
この規制部材２７により現像領域に導くトナーｔの量を
規制すると共にこのトナーｔを摩擦帯電させ、このトナ
ーｔをトナー担持体２１によって像担持体１０と対向す
る現像領域に導くようにした。

【００４２】そして、この像担持体１０に表面電位が−
５０Ｖになったベタの静電潜像を形成する一方、上記の
現像バイアス電源２９からトナー担持体２１に対して、
−４００Ｖの直流電圧にピーク・ピーク値Ｖｐｐが１６
００Ｖで周波数が２ｋＨｚになった交流電圧を重畳させ
た現像バイアス電圧Ｖｂを印加させ、像担持体１０に形
成された上記の静電潜像部分にトナー担持体２１からト
ナーｔを供給してそれぞれベタ画像を形成するようにし
た。

【００４３】ここで、このようにして形成された各ベタ
画像の評価を行い、画像濃度が一定したベタ画像が得ら
れた場合を○、画像濃度が少し低下したが実用上問題が
ない場合を△、画像濃度が大きく低下した場合を×で、
下記の表１に示した。

【００４４】

【表１】

【００４５】この結果から明らかなように、トナー担持
体２１と反対側でトナー供給部材２５の接線と水平線と
がなす角度αがトナーｔの安息角と一致する位置ｂにお
いて、トナー供給部材２５の法線方向におけるトナー供
給部材２５とトナー滞留部２４の上壁面２４ａとの間隔
Ｓ２が３ｍｍ未満になった場合には、得られたベタ画像
の画像濃度が大きく低下したのに対し、この間隔Ｓ２が
３ｍｍ以上になったこの発明の条件を満たす実施例のも
のにおいては、ベタ画像の濃度が低下するのが抑制さ
れ、十分な画像濃度を有する画像が得られるようになっ
た。特に、上記の間隔Ｓ２を３．５ｍｍ以上にした場合
には、画像濃度が一定したベタ画像が得られるようにな
った。

【００４６】（実験２）この実験２においては、トナー
担持体２１と反対側でトナー供給部材２５の接線と水平
線とがなす角度αが上記のトナーｔの安息角と一致する
位置ｂにおいて、トナー供給部材２５の法線方向におけ
るトナー供給部材２５とトナー滞留部２４の上壁面２４
ａとの間隔Ｓ２を５．０ｍｍにする一方、トナー供給部
材２５とトナー担持体２１とが接触する位置ａから上記
のトナーｔの安息角と一致する位置ｂまでの領域におい
て、トナー供給部材２５とトナー滞留部２４の上壁面２
４ａとの最短間隔Ｓ１を、下記の表２に示すように０．
０ｍｍ〜３．５ｍｍの範囲で変更させると共に、トナー
供給部材２５とトナー滞留部２４の上壁面２４ａとの最
短間隔Ｓ１になる位置を変更させるようにし、最短間隔
Ｓ１になる位置を、下記の表２に示すように上記のトナ
ー供給部材２５の中心の沿直線Ｙから所要角度βずらせ
るようにした。なお、表２にはトナー供給部材２５の中
心の鉛直線Ｙからトナー供給部材２５の回転方向上流側
にずれた場合を＋、トナー供給部材２５の回転方向下流
側にずれた場合を−で表した。

【００４７】そして、このようにした以外は、上記の実
験１の場合と同様にしてベタ画像を形成し、形成された
各ベタ画像の評価を行い、画像濃度が一定したベタ画像
が得られた場合を○、画像濃度が少し低下したが実用上
問題がない場合を△、画像濃度が大きく低下した場合を
×で、下記の表２に示した。

【００４８】また、この実験２においては、上記のトナ
ー担持体２１にシール材３２が接触した部分から外部へ
のトナーｔの漏れを調べ、トナー漏れが発生しなかった
場合を○、トナー漏れが発生した場合を×で、下記の表
２に合わせて示した。

【００４９】

【表２】

【００５０】この結果から明らかなように、トナー担持
体２１と反対側でトナー供給部材２５の接線と水平線と
がなす角度αがトナーｔの安息角と一致する位置ｂにお
いて、トナー供給部材２５の法線方向におけるトナー供
給部材２５とトナー滞留部２４の上壁面２４ａとの間隔
Ｓ２を５．０ｍｍにすると、トナー供給部材２５とトナ
ー担持体２１とが接触する位置ａからトナー供給部材２
５の接線と水平線とがなす角度αが上記のトナーｔの安
息角と一致する位置ｂまでの領域におけるトナー供給部
材とトナー滞留部の上壁面との最短間隔Ｓ１がどのよう
な値になった場合においても、上記の実験１の場合と同
様に、画像濃度が一定したベタ画像が得られた。

【００５１】一方、上記の位置ａから位置ｂまでの領域
において、トナー供給部材とトナー滞留部の上壁面との
最短間隔Ｓ１が０．０ｍｍや３．５ｍｍになった場合に
は、何れもトナー担持体２１にシール材３２が接触した
部分から外部にトナーｔが漏れたのに対して、上記の最
短間隔Ｓ１がこの発明の条件を満たす０．１ｍｍ≦Ｓ１
≦３ｍｍになった実施例のものにおいては、トナー担持
体２１にシール材３２が接触した部分から外部にトナー
ｔが漏れるということがなかった。

【００５２】次に、前記の実施形態に示した現像装置を
用いたこの発明の実施形態に係るカラー画像形成装置の
添付図面に基づいて具体的に説明する。

【００５３】ここで、第１の実施形態におけるカラー画
像形成装置においては、図４に示すように、上記の実施
形態における現像装置Ａ１〜Ａ４を４つ使用し、この４
つの現像装置Ａ１〜Ａ４に黄色，マゼンダ色，シアン
色，黒色の異なった色彩のトナーを収容させ、この４つ
の現像装置Ａ１〜Ａ４を回転するホルダー４０に保持さ
せ、このホルダー４０により各現像装置Ａ１〜Ａ４の位
置を変更させて、各現像装置Ａ１〜Ａ４におけるトナー
担持体２１を像担持体１０と対向する位置に順々に導
き、トナー担持体２１と像担持体１０とが対向する現像
領域において、トナー担持体２１と像担持体１０とがそ
れぞれ下方から上方に移動するようにしている。

【００５４】そして、この第１の実施形態におけるカラ
ー画像形成装置によってカラー画像を形成するにあたっ
ては、例えば、先ず黄色のトナーが収容された第１の現
像装置Ａ１におけるトナー担持体２１を像担持体１０と
対向するように位置させ、像担持体１０を回転させて、
像担持体１０の表面を帯電装置４１によって一様に帯電
させ、このように帯電された像担持体１０に対して露光
装置４２により画像信号に従った露光を行って、この像
担持体１０の表面に静電潜像を形成する。

【００５５】次いで、このように静電潜像が形成された
像担持体１０と第１の現像装置Ａ１におけるトナー担持
体２１とが対向する現像領域において、トナー担持体２
１と像担持体１０とをそれぞれ下方から上方に移動させ
て、このトナー担持体２１から黄色のトナーを像担持体
１０に形成された静電潜像部分に供給して、像担持体１
０に静電潜像に対応した黄色のトナー像を形成する。

【００５６】そして、このように像担持体１０に形成さ
れた黄色のトナー像を、像担持体１０の上方において架
け渡された無端ベルト状になった中間転写体４３に転写
させる一方、転写後における像担持体１０に残留してい
る黄色のトナーをクリーニング装置４４によって像担持
体１０から除去させるようにする。

【００５７】その後は、上記のホルダー４０を回転させ
て、次にマゼンダ色のトナーが収容された第２の現像装
置Ａ２におけるトナー担持体２１を像担持体１０と対向
するように位置させ、上記の第１の現像装置Ａ１の場合
と同様にして、像担持体１０の表面にマゼンダ色のトナ
ー像を形成し、このマゼンダ色のトナー像を黄色のトナ
ー像が転写された上記の中間転写体４３に転写させる一
方、転写後における像担持体１０に残留しているマゼン
ダ色のトナーをクリーニング装置４４によって像担持体
１０から除去させる。

【００５８】そして、同様の操作を行って、シアン色の
トナーが収容された第３の現像装置Ａ３により像担持体
１０の表面にシアン色のトナー像を形成し、このシアン
色のトナー像を上記の中間転写体４３に転写させ、黒色
のトナーが収容された第４の現像装置Ａ４により像担持
体１０の表面に黒色のトナー像を形成し、このシアン色
のトナー像を上記の中間転写体４３に転写させ、このよ
うに中間転写体４３上に黄色，マゼンダ色，シアン色，
黒色の各トナー像を転写させてフルカラーのトナー像を
形成する。

【００５９】そして、このカラー画像形成装置の下部に
設けられた用紙カセット４５から記録シート４６を、送
りローラ４７によって中間転写体４３と転写ローラ４８
とが対向する部分に導き、中間転写体４３に形成された
フルカラーのトナー像をこの記録シート４６に転写さ
せ、このように記録シート４６上に転写されたフルカラ
ーのトナー像を定着装置４９により記録シート４６に定
着させて排紙させる一方、転写されずに中間転写体４３
に残ったトナーをクリーニング装置５０によって中間転
写体４３から除去するようにしている。

【００６０】また、第２の実施形態におけるカラー画像
形成装置においては、図５に示すように、上記の実施形
態における現像装置Ａ１〜Ａ４を４つ使用し、この４つ
の現像装置Ａ１〜Ａ４に黄色，マゼンダ色，シアン色，
黒色の異なった色彩のトナーを収容させて、この４つの
現像装置Ａ１〜Ａ４をカラー画像形成装置内に上から順
番に配置させると共に、各現像装置Ａ１〜Ａ４における
トナー担持体２１と対向するようにしてそれぞれ像担持
体１０を設け、これらの各トナー担持体２１と各像担持
体１０とが対向する現像領域において、トナー担持体２
１と像担持体１０とがそれぞれ下方から上方に移動する
ようにしている。

【００６１】また、上記の各現像装置Ａ１〜Ａ４と像担
持体１０を介して反対側の位置に上下方向に架け渡され
た無端ベルト状になった中間転写体４３を設け、この中
間転写体４３を各像担持体１０と接触する側において上
方から下方に移動するようにしている。

【００６２】ここで、この第２の実施形態におけるカラ
ー画像形成装置によってカラー画像を形成するにあたっ
ては、黄色のトナーが収容された第１の現像装置Ａ１の
トナー担持体２１と対向する像担持体１０を回転させ
て、この像担持体１０の表面を帯電装置４１によって一
様に帯電させ、このように帯電された像担持体１０に対
して露光装置４２で画像信号に従った露光を行い、この
像担持体１０の表面に静電潜像を形成する。

【００６３】そして、このように静電潜像が形成された
像担持体１０と第１の現像装置Ａ１におけるトナー担持
体２１とが対向する現像領域において、トナー担持体２
１と像担持体１０とをそれぞれ下方から上方に移動させ
て、このトナー担持体２１から黄色のトナーを像担持体
１０に形成された静電潜像部分に供給して、像担持体１
０に静電潜像に対応した黄色のトナー像を形成する。

【００６４】次いで、このように像担持体１０に形成さ
れた黄色のトナー像を、上記の中間転写体４３に転写さ
せる一方、転写後における像担持体１０に残留している
黄色のトナーをクリーニング装置４４によって像担持体
１０から除去させるようにする。

【００６５】そして、上記の第１の現像装置Ａ１と同様
にして、第２〜第４の現像装置Ａ２〜Ａ４における各ト
ナー担持体２１と対向する各像担持体１０に順々にマゼ
ンダ色，シアン色，黒色のトナー像を形成し、このよう
に各像担持体１０に形成されたマゼンダ色，シアン色，
黒色のトナー像を、上記のように黄色のトナー像が転写
された中間転写体４３に順々に転写させて、この中間転
写体４３上にフルカラーのトナー像を形成する。

【００６６】その後は、上記の第１のカラー画像形成装
置と同様に、このカラー画像形成装置の下部に設けられ
た用紙カセット４５から記録シート４６を、送りローラ
４７によって中間転写体４３と転写ローラ４８とが対向
する部分に導き、中間転写体４３に形成されたフルカラ
ーのトナー像をこの記録シート４６に転写させ、このよ
うに記録シート４６上に転写されたフルカラーのトナー
像を定着装置４９により記録シート４６に定着させて排
紙させる一方、転写されずに中間転写体４３に残ったト
ナーをクリーニング装置５０によって中間転写体４３か
ら除去するようにしている。

【００６７】

【発明の効果】以上詳述したように、この発明における
現像装置においては、トナー担持体を像担持体と対向す
る現像領域で下方から上方に移動するように回転させ、
規制部材よりトナー担持体の回転方向上流側の位置で、
トナー供給部材からトナー担持体にトナーを供給するに
あたり、トナー供給部材の下方に受け部材を設けてトナ
ー担持体に供給するトナーを滞留させるトナー滞留部を
形成すると共に、トナー担持体と反対側でトナー供給部
材の接線と水平線とがなす角度αがトナーの安息角と一
致する位置において、トナー供給部材の法線方向におけ
るトナー供給部材とトナー滞留部の上壁面との間隔Ｓ２
が３ｍｍ以上になるようにしたため、このトナー滞留部
に十分な量のトナーが滞留され、このように滞留された
トナーがトナー供給部材によってトナー担持体に十分に
供給されるようになり、特に、装置本体内におけるトナ
ーの量が少なくなった場合においても、トナー担持体に
よって十分な量のトナーが安定して現像領域に導かれて
現像に使用され、ベタ画像を形成する場合にも濃度低下
やカスレが発生するのが抑制されて、十分な画像濃度を
有する画像が得られるようになった。

【００６８】また、この発明における現像装置において
は、トナー供給部材とトナー担持体とが接触する位置か
ら、トナー担持体と反対側でトナー供給部材の接線と水
平線とがなす角度αがトナーの安息角と一致する位置ま
での領域において、トナー供給部材とトナー滞留部の上
壁面との最短間隔Ｓ１が０．１ｍｍ≦Ｓ１≦３ｍｍにな
るようにしたため、トナー供給部材とトナー滞留部の上
壁面との間においてトナーが詰まるということがなく、
トナーがトナー供給部材によって適切に搬送されるよう
になり、またトナー供給部材とトナー滞留部の上壁面と
の間におけるトナーの量が多くなり過ぎるということも
なく、トナー担持体と接触するシール材の部分からトナ
ーが外部に漏れるということもなかった。

【００６９】また、この発明におけるカラー画像形成装
置においては、異なった色彩のトナーを収容させた複数
の現像装置と、これらの各現像装置により像担持体に形
成されたトナー像が重ねて転写される中間転写体とを備
えたカラー画像形成装置において、この発明における上
記のような現像装置を用いるようにしたため、像担持体
を現像領域において下方から上方に移動させるようにし
て十分な画像濃度を有する画像を形成することができる
ようになると共に、カラー画像形成装置の構成に対応し
て、装置をコンパクト化できるようになった。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の現像装置の概略説明図である。

【図２】この発明の一実施形態に係る現像装置の概略説
明図である。

【図３】同実施形態における現像装置において、トナー
滞留部にトナー供給部材をトナー担持体と接触するよう
に設けた状態を示した部分説明図である。

【図４】この発明の第１の実施形態に係るカラー画像形
成装置の概略説明図である。

【図５】この発明の第２の実施形態に係るカラー画像形
成装置の概略説明図である。

【符号の説明】

１０ 像担持体 ２０ 現像装置の装置本体 ２１ トナー担持体 ２３ 受け部材 ２４ トナー滞留部 ２４ａ トナー滞留部の上壁面 ２５ トナー供給部材 ２７ 規制部材 ３２ シール材 ４３ 中間転写体 Ａ１〜Ａ４ 現像装置 ｔ トナー α トナー担持体と反対側でトナー供給部材の接線と水
平線とがなす角度 ａ トナー供給部材とトナー担持体とが接触する位置 ｂ トナー担持体と反対側で装置本体内におけるトナー
供給部材の接線と水平線とがなす角度がトナーの安息角
と一致する位置 Ｓ１ トナー供給部材とトナー担持体とが接触する位置
からトナー担持体と反対側でトナー供給部材の接線と水
平線とがなす角度がトナーの安息角と一致する位置まで
の領域におけるトナー供給部材とトナー滞留部の上壁面
との最短間隔 Ｓ２ トナー担持体と反対側でトナー供給部材の接線と
水平線とがなす角度がトナーの安息角と一致する位置で
のトナー供給部材の法線方向におけるトナー供給部材と
トナー滞留部の上壁面との間隔

フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｇ０３Ｇ 15/01 １１３ Ｇ０３Ｇ 15/08 ５０７Ｂ (72)発明者 藤田 哲丸 大阪市中央区安土町二丁目３番13号 大阪 国際ビル ミノルタ株式会社内 Ｆターム(参考） 2H030 AB02 AD01 AD03 BB02 BB23 BB24 BB42 BB46 2H077 AA37 AC04 AC16 AD02 AD06 AD13 AD17 BA03 CA12 CA19 GA13

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ローラ状になったトナー担持体を像担持
   体と対向する現像領域で下方から上方に移動するように
   回転させると共に、装置本体内においてローラ状になっ
   たトナー供給部材をこのトナー担持体と接触させて回転
   させ、トナーをこのトナー供給部材からトナー担持体に
   供給し、このトナー供給部材よりもトナー担持体の回転
   方向下流側の位置において規制部材によりトナー担持体
   によって搬送されるトナーの量を規制し、このトナーを
   トナー担持体により現像領域に導いて現像を行い、現像
   後におけるトナーをトナー担持体によって装置本体内に
   戻すようにした現像装置において、上記のトナー供給部
   材の下方に受け部材を設けてトナー担持体に供給するト
   ナーを滞留させるトナー滞留部を形成すると共に、現像
   後におけるトナーをトナー担持体によって装置本体内に
   戻す位置にトナー担持体と接触するようにしてシール材
   を設け、上記のトナー供給部材とトナー担持体とが接触
   する位置から、トナー担持体と反対側でトナー供給部材
   の接線と水平線とがなす角度αがトナーの安息角と一致
   する位置までの領域において、トナー供給部材とトナー
   滞留部の上壁面との最短間隔Ｓ１が０．１ｍｍ≦Ｓ１≦
   ３ｍｍになるようにすると共に、トナー供給部材の接線
   と水平線とがなす角度αがトナーの安息角と一致する位
   置でのトナー供給部材の法線方向におけるトナー供給部
   材とトナー滞留部の上壁面との間隔Ｓ２が３ｍｍ以上に
   なるようにしたことを特徴とする現像装置。
2. 【請求項２】 異なった色彩のトナーを収容させた複数
   の現像装置と、これらの各現像装置により像担持体に形
   成されたトナー像が重ねて転写される中間転写体とを備
   えたカラー画像形成装置において、上記の現像装置とし
   て、請求項１に記載した現像装置を用いたことを特徴と
   するカラー画像形成装置。