JP2001100519A - 現像器および画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 現像剤が、非磁性１成分のカーボンブラック
を含まない有色の現像剤であっても、良好に帯電させて
現像ローラ周期でのゴーストの発生を少なくすることが
でき、しかも、層厚規制ブレードの耐久性を確保し得る
現像器、および、その現像器を備える画像形成装置を提
供すること。 【解決手段】 トナーとしてカーボンブラックを含まな
い非磁性１成分の有色のトナーを使用して、層厚規制ブ
レード２６の押圧部分４７をウレタンゴムにより形成す
るとともに、現像ローラ２５のローラ部分をシリコーン
ゴムにより形成し、層厚規制ブレード２６と現像ローラ
２５との間において、トナーが２層以内となるよう構成
する。これによって、帯電性付与能力の高いシリコーン
ゴムからなる現像ローラ２５の表面に、トナーをより多
く接触させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、現像器、詳しく
は、ファクシミリやレーザプリンタなどの画像形成装置
に備えられる現像器、および、この現像器を備える画像
形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】非磁性１成分のトナーが使用されるカラ
ーレーザプリンタなどの画像形成装置には、トナーを担
持する現像ローラと、現像ローラの側方に配設され、現
像ローラ上を押圧してトナーの薄層を形成するための層
厚規制ブレードとを備える現像カートリッジが複数備え
られており、各現像カートリッジにおいては、層厚規制
ブレードが、現像ローラの表面に押し当てられて、現像
ローラに供給される有色のトナーを、この層厚規制ブレ
ードと現像ローラとの間で擦ることにより、十分に帯電
させた状態で、一定の厚さの薄層として現像ローラ上に
担持させるようにしている。

【０００３】また、このような画像形成装置には、現像
カートリッジの側方において、各現像カートリッジの現
像ローラと対向可能なように、感光ドラムが配設されて
おり、この感光ドラムの表面は、帯電器により一様に帯
電された後、レーザ発光装置によって所定の画像データ
に基づくレーザビームが高速走査により照射されること
によって、静電潜像が形成されている。

【０００４】そして、各現像カートリッジの現像ローラ
を、感光ドラムと順次対向させることにより、感光ドラ
ム上に形成された静電潜像を、各色毎に現像して各色毎
の可視像を形成するようにしている。なお、各色毎に形
成された可視像は、次いで、中間転写ドラムに順次転写
されて、この中間転写ドラム上において多色画像が形成
され、この多色画像が中間転写ドラムから用紙に一括転
写される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このような非磁性１成
分のトナーが使用されるカラーレーザプリンタにおい
て、中間色の画像を安定して形成するためには、現像ロ
ーラ周期でのゴーストの発生をなくす必要がある。この
ようなゴーストの発生をなくすためには、既に層厚規制
ブレードと現像ローラとの間で擦れて現像ローラ上に残
っているトナーと、現像ローラに新しく供給されたトナ
ーとの帯電のレベルを等しくすることが必要であるが、
カーボンブラック以外の有色のトナーでは、帯電の立ち
上がりが遅く、また、帯電レベルがいつまでも安定しな
いため、これらのレベルを等しくすることは困難であ
り、ゴーストの発生をなくすことは容易ではない。

【０００６】さらに、層厚規制ブレードにおける現像ロ
ーラを押圧する部分は、トナーに与えるダメージを少な
くするために弾性体により形成することが好ましく、と
りわけ、ウレタンゴムにより形成すると、耐磨耗性が向
上して耐久性を高めることができる。しかし、ウレタン
ゴムは、帯電性付与能力が低く、このウレタンゴムを層
厚規制ブレードの押圧部分として用いて、カーボンブラ
ック以外の有色のトナーを帯電させようとすると、上記
したように、有色のトナー自体の帯電性がよくない上
に、帯電性付与能力の低いウレタンゴムにより押圧され
るので、トナーの帯電の立ち上がりがますます遅くな
り、現像ローラ周期でのゴーストの発生がより顕著にな
るという不具合を生じる。

【０００７】本発明は、このような事情に鑑みなされた
もので、その目的とするところは、現像剤が、非磁性１
成分のカーボンブラックを含まない有色の現像剤であっ
ても、良好に帯電させて現像ローラ周期でのゴーストの
発生を少なくすることができ、しかも、層厚規制ブレー
ドの耐久性を確保し得る現像器、および、その現像器を
備える画像形成装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、請求項１に記載の発明は、非磁性１成分の現像剤を
担持する現像剤担持体と、前記現像剤担持体上を押圧し
て前記現像剤の薄層を形成するための層厚規制部材とを
備え、感光体上に形成される静電潜像を現像するために
用いられる現像器において、前記現像剤が、カーボンブ
ラックを含まない有色の現像剤であり、前記層厚規制部
材における、少なくとも前記現像剤担持体上を押圧する
部分が、ウレタンを主成分とする弾性体により形成され
るとともに、前記現像剤担持体における、少なくとも前
記現像剤が担持される表面が、シリコーンを主成分とす
る弾性体により形成され、前記現像剤担持体上におい
て、前記現像剤が２層以内で担持されるように構成され
ていることを特徴としている。

【０００９】このような構成によると、カーブンブラッ
クを含まない現像剤は、層厚規制部材のウレタンを主成
分とする弾性体により形成された部分と、現像剤担持体
のシリコーンを主成分とする弾性体により形成された表
面との間において、２層以内で担持されるように擦られ
て、薄層形成される。

【００１０】この時、現像剤は、カーボンブラックを含
まないので帯電の立ち上がりが遅く、また、層厚規制部
材の押圧部分が、ウレタンを主成分とする弾性体により
形成されているため、耐磨耗性は良好であるが帯電性付
与能力が低いため、現像剤を、帯電性付与能力の高いシ
リコーンを主成分とする弾性体により形成された現像剤
担持体の表面と、より多く接触させる必要がある。その
ため、この構成においては、層厚規制部材と現像剤担持
体との間において、現像剤が２層以内となるようにし
て、現像剤のほとんどを、帯電性付与能力の高いシリコ
ーンを主成分とする弾性体により形成された現像剤担持
体の表面と直接接触させるようにしている。

【００１１】すなわち、現像剤が層厚規制部材と現像剤
担持体との間において２層以内である場合には、いずれ
か一方の層が、現像剤担持体に接触して擦られるため、
その層には、現像剤担持体の移動方向に摩擦力が発生す
るとともに、他方の層は、層厚規制部材に接触して擦ら
れるので、その層には、現像剤担持体の移動方向と逆方
向の摩擦力が発生する。そのため、各層には、互いに逆
向きの力が作用するために、各層の現像剤同士が直接ぶ
つかり合って、現像剤が層厚規制部材と現像剤担持体と
の間で十分に攪拌されるようになる。その結果、現像剤
が各層を相互に循環して、そのほとんどが帯電性付与能
力の高いシリコーンを主成分とする弾性体により形成さ
れた現像剤担持体の表面と、直接接触して擦られるよう
になる。

【００１２】なお、２層より厚い場合には、現像剤担持
体に接触する層と、層厚規制部材に接触する層との間
に、現像剤担持体および層厚規制部材のいずれにも接触
しない中間層が介在するため、現像剤担持体に接触する
層および層厚規制部材に接触する層の摩擦力は、直接相
互に作用することがなく、これら各層からの力は、この
中間層に作用することになる。これら各層からの力が中
間層に作用しても、中間層は、これら各層の間ですべる
のみであるので、現像剤担持体に接触する層の現像剤
と、層厚規制部材に接触する層の現像剤とが、相互に入
れ替わる機会は著しく減少してしまう。したがって、２
層より厚い場合には、現像剤を、帯電性付与能力の高い
シリコーンを主成分とする弾性体により形成された現像
剤担持体の表面と、より多く直接接触させて擦るような
ことができない。

【００１３】また、請求項２に記載の発明は、請求項１
に記載の発明において、前記現像剤担持体と前記層厚規
制部材との、前記現像剤担持体の移動方向における接触
長さが、１ｍｍ以上であることを特徴としている。

【００１４】このような構成によると、現像剤担持体と
層厚規制部材との、現像剤担持体の移動方向における接
触長さが十分に確保されるので、現像剤担持体に接触す
る層の現像剤と層厚規制部材に接触する層の現像剤とが
相互に十分に攪拌および循環される。その結果、現像剤
のほとんどすべてが、帯電性付与能力の高いシリコーン
を主成分とする弾性体により形成された現像剤担持体の
表面と、直接接触して擦られるようになる。

【００１５】請求項３に記載の発明は、請求項１または
２に記載の発明において、前記現像剤担持体の表面の表
面粗さが、前記現像剤の平均粒子径よりも小さいことを
特徴としている。

【００１６】たとえば、現像剤担持体の表面の表面粗さ
が、現像剤の平均粒子径よりも大きい場合には、現像剤
が現像剤担持体の表面の凹凸にはまり込んでひっかか
り、現像剤担持体と層厚規制部材との間における現像剤
の攪拌および循環を阻害する場合があるが、このような
構成によると、現像剤担持体の表面の表面粗さが現像剤
の平均粒子径よりも小さいので、現像剤が現像剤担持体
の表面の凹凸にはまり込んでひっかかることも少なく、
現像剤担持体と層厚規制部材との間における現像剤の良
好な攪拌および循環を確保することができる。

【００１７】また、請求項４に記載の発明は、請求項１
ないし３のいずれかに記載の発明において、前記層厚規
制部材の前記現像剤担持体に対する押圧力が、前記層厚
規制部材の長手方向の平均で、２５ｇ／ｃｍ以上７５ｇ
／ｃｍ以下であることを特徴としている。

【００１８】このような構成によると、現像剤担持体と
層厚規制部材との間における現像剤の良好な攪拌および
循環を確保するための最適な押圧力によって、現像剤担
持体が層厚規制部材により押圧される。

【００１９】また、請求項５に記載の発明は、請求項１
ないし４のいずれかに記載の発明において、前記現像剤
が、主成分としてポリエステルが含有されている正帯電
性のトナーであることを特徴している。

【００２０】ポリエステルは本来負帯電性であるため、
主成分としてポリエステルが含有されている非磁性１成
分の正帯電性のトナーは、帯電があまりよくなく、ゴー
ストが発生しやすいが、この構成によると、良好な帯電
を得ることができるので、主成分としてポリエステルが
含有されている非磁性１成分の正帯電性のトナーによっ
て、ゴーストの発生の少ない良好な画像を形成すること
ができる。また、正帯電性のトナーを使用すると、反転
現像において感光体を正極に帯電させるが、この帯電に
おいて、スコロトロン帯電器を用いた際に、オゾンの発
生を少なくすることができる。

【００２１】また、請求項６に記載の発明は、画像形成
装置であって、請求項１ないし５のいずれかに記載の現
像器を複数備えていることを特徴としている。

【００２２】請求項１ないし５のいずれかに記載の現像
器を画像形成装置に備えることによって、耐久性が良好
で、しかも、現像剤担持体の移動周期でのゴーストの少
ない多色画像を形成することができる。そのため、中間
色の画像を良好に形成することができる。

【００２３】

【発明の実施の形態】図１は、本発明の画像形成装置と
してのカラーレーザプリンタの一実施形態を示す要部側
断面図である。

【００２４】図１において、このカラーレーザプリンタ
１は、本体ケーシング２内に、用紙３を供給するための
フィーダユニット４や、供給された用紙３に所定の画像
を形成するための画像形成ユニット５などを備えてい
る。

【００２５】フィーダユニット４は、本体ケーシング２
内の底部に着脱可能に装着される給紙トレイ４５と、給
紙トレイ４５内に設けられる用紙押圧板６と、給紙トレ
イ４５の一端側端部の上方に設けられる給紙ローラ７
と、給紙ローラ７に対し用紙３の搬送方向の下流側に設
けられるレジストローラ８とを備えている。

【００２６】用紙押圧板６は、用紙３を積載状にスタッ
ク可能とされ、給紙ローラ７に対して遠い方の端部が揺
動可能に支持されるとともに、近い方の端部が上下方向
に回動可能とされており、また、その裏側からばね９に
よって上方向に付勢されている。そのため、用紙押圧板
６は、用紙３の積載量が増えるに従って、給紙ローラ７
に対して遠い方の端部を支点として、ばね９の付勢力に
抗して下向きに回動される。用紙押圧板６上の最上位に
ある用紙３は、用紙押圧板６の裏側からばね９によって
給紙ローラ７に向かって押圧され、その給紙ローラ７の
回転によって、１枚毎に給紙される。レジストローラ８
は、駆動側および従動側の２つのローラから構成されて
おり、給紙ローラ７から送られてくる用紙３を、所定の
レジスト後に、画像形成ユニット５に送るようにしてい
る。

【００２７】画像形成ユニット５は、スキャナユニット
１０、現像ユニット１１、定着ユニット１２などを備え
ている。

【００２８】スキャナユニット１０は、本体ケーシング
２内の上部に設けられ、レーザ発光部（図示せず。）、
回転駆動されるポリゴンミラー１３、レンズ１４および
１５、反射鏡１６および１７などを備えており、レーザ
発光部からの発光される所定の画像データに基づくレー
ザビームを、矢印で示すように、ポリゴンミラー１３、
レンズ１５、反射鏡１６、レンズ１４、反射鏡１７の順
に通過あるいは反射させて、後述する現像ユニット１１
の感光ドラム１８の表面上に高速走査にて照射させてい
る。

【００２９】現像ユニット１１は、スキャナユニット１
０の下方に配設され、感光体としての感光ドラム１８、
回転現像ユニット１９、スコロトロン型帯電器２０、中
間転写ドラム２１、転写ローラ２２などを備えている。

【００３０】回転現像ユニット１９は、中心部に駆動軸
２９を有する円筒形状をなし、４つの現像器としての現
像カートリッジ２４、すなわち、シアン現像カートリッ
ジ２４Ｃ、マゼンタ現像カートリッジ２４Ｍ、イエロー
現像カートリッジ２４Ｙおよびブラック現像カートリッ
ジ２４Ｋが、その駆動軸２９の周りに着脱自在に装着さ
れている。

【００３１】各現像カートリッジ２４には、図２にも示
すように、それぞれ、現像剤担持体としての現像ローラ
２５、層厚規制部材としての層厚規制ブレード２６、供
給ローラ２７およびトナー収容室２８が備えられてい
る。そして、図１に示すように、この回転現像ユニット
１９は、駆動軸２９の矢印方向（時計方向）への回転駆
動により、各現像カートリッジ２４に設けられる現像ロ
ーラ２５が周方向に移動して、感光ドラム１８と順次対
向できるように構成されている。

【００３２】トナー収容室２８内には、各現像カートリ
ッジ２４毎に、シアン、マゼンタ、イエローおよびブラ
ックの色を有するトナーがそれぞれ充填されている。

【００３３】このトナーは、正帯電性の非磁性１成分の
トナーであって、その平均粒子径が約９μｍ程度のもの
が使用されている。より具体的には、ポリエステル樹脂
を主成分とし、これに、着色剤、荷電制御剤、ワックス
などを添加し、混練した後に粉砕することによりトナー
母粒子が形成され、さらにこれに、シリカ、アルミナ、
酸化チタンなどの粉末からなる外添剤が添加されてなる
粉砕トナーが使用されている。

【００３４】なお、ブラック現像カートリッジ２４Ｋに
充填されているブラックのトナー以外の、シアン現像カ
ートリッジ２４Ｃに充填されているシアンのトナー、マ
ゼンタ現像カートリッジ２４Ｍに充填されているマゼン
タのトナー、および、イエロー現像カートリッジ２４Ｙ
に充填されているイエローのトナーには、着色剤として
カーボンブラックは含まれていない。

【００３５】そして、図２に示すように、トナー収容室
２８内のトナーは、回転可能に設けられるアジテータ３
０により攪拌されて、トナー収容室２８の側部に開口さ
れたトナー供給口３１から放出される。なお、図２にお
いては、図１では省略されているが、トナー収容室２８
の側壁に設けられるトナーの残量検知用の窓４８が、ア
ジテータ３０とともに回転するクリーナ４９によって清
掃されている状態が示されている。

【００３６】トナー供給口３１の側方位置には、供給ロ
ーラ２７が回転可能に配設されており、また、この供給
ローラ２７に対向して、現像ローラ２５が矢印方向（反
時計方向）に回転可能に配設されている。そして、これ
ら供給ローラ２７と現像ローラ２５とは、そのそれぞれ
がある程度圧縮されるような状態で互いに当接されてい
る。

【００３７】供給ローラ２７は、金属製のローラ軸に、
導電性の発泡材料からなるローラ部分が被覆されてい
る。また、現像ローラ２５は、金属製のローラ軸に、導
電性の弾性体からなるローラ部分が被覆されている。よ
り具体的には、現像ローラ２５のローラ部分は、カーボ
ン微粒子などを含む導電性のシリコーンゴムにより形成
されており、その表面の表面粗さは、トナーの平均粒子
径よりも小さくなるように、十点平均粗さＲ_z において
約５μｍとされている。現像ローラ２５のローラ部分
を、帯電性付与能力の高い導電性のシリコーンゴムによ
り形成することにより、その表面と接触するトナーの帯
電性を向上させることができる。なお、現像ローラ２５
には、感光ドラム１８との間に所定の電位差が与えられ
るようなバイアスが印加されている。

【００３８】また、現像ローラ２５の近傍には、層厚規
制ブレード２６が配設されている。この層厚規制ブレー
ド２６は、金属の板ばねからなるブレード本体４６と、
ブレード本体４６の先端部に設けられ、ウレタンゴムか
らなる断面矩形状の押圧部分４７とを備えており、ブレ
ード本体４６における押圧部分４７と反対側の端部が現
像ローラ２５の近くにおいて現像カートリッジ２４に支
持されるとともに、押圧部分４７が、ブレード本体４６
の弾性力によって現像ローラ２５上を押圧するように構
成されている。押圧部分４７を、ウレタンゴムで形成す
ることにより、耐磨耗性を向上することができ、これに
よって、耐久性を向上させることができる。また、層厚
規制ブレード２６の押圧部分４７は、現像ローラ２５と
の、現像ローラ２５の回転方向における接触長さ（ニッ
プ幅）５６が、１ｍｍ以上となるように配置されるとと
もに、現像ローラ２５に対する押圧力が、押圧部分４７
の長手方向の平均で、２５ｇ／ｃｍ以上７５ｇ／ｃｍ以
下となるように設定されている。

【００３９】そして、トナー供給口３１から放出される
トナーは、供給ローラ２７の回転により、現像ローラ２
５に供給され、この時、供給ローラ２７と現像ローラ２
５との間で正に摩擦帯電され、さらに、現像ローラ２５
上に供給されたトナーは、現像ローラ２５の回転に伴っ
て、層厚規制ブレード２６の押圧部分４７と現像ローラ
２５との間に進入し、ここでさらに十分に摩擦帯電され
て、一定厚さの薄層として現像ローラ２５上に担持され
る。なお、トナーは、後で詳述するように、層厚規制ブ
レード２６の押圧部分４７と現像ローラ２５との間にお
いて、２層以内で担持されるように擦られて薄層形成さ
れる。

【００４０】一方、図１に示すように、感光ドラム１８
は、回転現像ユニット１９の側方位置において、各現像
カートリッジ２４の現像ローラ２５と対向可能に設けら
れており、矢印方向（時計方向）に回転可能とされてい
る。この感光ドラム１８は、ドラム本体が接地されると
ともに、その表面が、ポリカーボネートを主成分とする
有機感光体などの正帯電性の材料により形成されてい
る。また、スコロトロン型帯電器２０は、感光ドラム１
８の上方に、所定の間隔を隔てて配設されている。この
スコロトロン型帯電器２０は、タングステンなどの帯電
用ワイヤからコロナ放電を発生させる正帯電用のスコロ
トロン型の帯電器であり、感光ドラム１８の表面を一様
に正帯電させることができるように構成されている。正
帯電のスコロトロン型の帯電器においては、負帯電のス
コロトロン型の帯電器に比べて、オゾンの発生を著しく
低減することができる。さらに、中間転写ドラム２１
は、感光ドラム１８の下方において、この感光ドラム１
８に接触状に対向し、矢印方向（反時計方向）に回転可
能とされており、感光ドラム１８との間に所定の電位差
が与えられるような転写バイアスが印加されている。

【００４１】そして、感光ドラム１８を回転させた状態
で、その表面を、スコロトロン型帯電器２０により一様
に正帯電させた後、スキャナユニット１０からのレーザ
ービームを高速走査することにより露光させ、これによ
って、所定の画像データに基づく静電潜像を感光ドラム
１８上に形成させる。

【００４２】次いで、回転現像ユニット１９を回転させ
て、各現像カートリッジ２４の現像ローラ２５を感光ド
ラム１８と対向させた状態において、各現像ローラ２５
を回転させることにより、現像ローラ２５上に担持され
かつ正帯電されているトナーを感光ドラム１８の表面上
に形成される静電潜像、すなわち、一様に正帯電されて
いる感光ドラム１８の表面のうち、レーザービームによ
って露光され電位が下がっている部分に、選択的に転着
させることによって可視像を形成し、これによって現像
（反転現像）が達成される。次いで、感光ドラム１８上
に形成された可視像は、その感光ドラム１８に対向する
中間転写ドラム２１に転写される。

【００４３】このような回転現像ユニット１９の回転に
より、各現像カートリッジ２４の現像ローラ２５を、回
転している感光ドラム１８と順次対向させることによっ
て、感光ドラム１８上に各色毎の可視像を形成させ、そ
の各色毎の可視像を、順次中間転写ドラム２１上に重ね
ていくことによって、多色画像が形成される。

【００４４】すなわち、たとえば、回転現像ユニット１
９の回転により、シアン現像カートリッジ２４Ｃの現像
ローラ２５を、感光ドラム１８と接触させた時には、シ
アン現像カートリッジ２４Ｃに充填されるシアンのトナ
ーによって感光ドラム１８上に可視像が形成され、これ
が中間転写ドラム２１に転写され、再び回転現像ユニッ
ト１９の回転により、感光ドラム１８からシアン現像カ
ートリッジ２４Ｃの現像ローラ２５を離間させるととも
にマゼンタ現像カートリッジ２４Ｍの現像ローラ２５を
接触させた時には、マゼンタ現像カートリッジ２４Ｍに
充填されるマゼンタのトナーによって感光ドラム１８上
に可視像が形成され、これが、既にシアンのトナー画像
が転写されている中間転写ドラム２１に重ねて転写さ
れ、同様の操作が、イエロー現像カートリッジ２４Ｙに
充填されるイエローのトナー、およびブラック現像カー
トリッジ２４Ｋに充填されるブラックのトナーによって
繰り返されることにより、中間転写ドラム２１上に多色
画像が形成される。

【００４５】中間転写ドラム２１の下方には、この中間
転写ドラム２１に接触状に対向する転写ローラ２２が回
転可能に配設されている。転写ローラ２２は、金属製の
ローラ軸に、導電性のゴム材料からなるローラ部分が被
覆されており、中間転写ドラム２１との間に所定の電位
差が与えられるような転写バイアスが印加されている。
そのため、中間転写ドラム２１上に形成された多色画像
は、用紙３が中間転写ドラム２１と転写ローラ２２との
間を通る間に用紙３に一括転写される。一括転写された
用紙３は、転写ローラ２２の下流側に配設される搬送ベ
ルト３４によって定着ユニット１２に搬送される。

【００４６】定着ユニット１２は、回転現像ユニット１
９の下方であって、転写ローラ２２の下流側に配設さ
れ、加熱ローラ３２と、その加熱ローラ３２に押圧され
る押圧ローラ３３とを備えている。加熱ローラ３２は、
金属製で加熱のためのハロゲンランプを備えており、現
像ユニット１１において用紙３上に転写された多色画像
を、用紙３が加熱ローラ３２と押圧ローラ３３との間を
通過する間に熱定着させるようにしている。熱定着され
た用紙３は、その後、１対の排紙ローラ３５、３６およ
び３７により順次搬送され、排紙トレイ３８上に排紙さ
れる。

【００４７】また、このカラーレーザプリンタ１には、
感光ドラム１８上の可視像が転写された後に、感光ドラ
ム１８上に残存するトナーを回収するためのクリーナ３
９が設けられている。このクリーナ３９は、感光ドラム
１８の側方に設けられ、クリーナケーシング４０に、ク
リーニングブレード４１が備えられている。なお、クリ
ーナケーシング４０は、スコロトロン型帯電器２０のケ
ーシングと一体に形成されている。

【００４８】クリーニングブレード４１は、その先端部
が感光ドラム１８に接触状に対向するような状態におい
て、クリーナケーシング４０に取り付けられており、可
視像が転写された後に感光ドラム１８上に残存するトナ
ーは、感光ドラム１８の回転によってクリーニングブレ
ード４１と対向した時に、このクリーニングブレードに
よって掻き取られる。

【００４９】なお、このクリーナ３９は、中間転写ドラ
ム２１の側方にも設けられており、用紙３に一括転写さ
れた後に、中間転写ドラム２１上に残存するトナーを回
収できるようにしている。ただし、中間転写ドラム２１
の側方に設けられたクリーナ３９には、スコロトロン型
帯電器２０は設けられていない。

【００５０】そして、このように構成された本実施形態
のカラーレーザプリンタ１においては、シアン、マゼン
タ、イエローなどのトナーは、カーボンブラックを含ま
ないので帯電の立ち上がりが遅く、また、層厚規制ブレ
ード２６の押圧部分４７が耐磨耗性は良好であるが帯電
性付与能力が低い、ウレタンゴムにより形成されている
ため、帯電性不良に起因する現像ローラ周期でのゴース
トの発生を少なくするためには、トナーを、帯電性付与
能力の高い導電性のシリコーンにより形成される現像ロ
ーラ２５の表面に、より多く接触させる必要がある。

【００５１】そのため、本実施形態のカラーレーザプリ
ンタ１においては、層厚規制ブレード２６と現像ローラ
２５との間において、トナーが２層以内となるよう構成
して、トナーのほとんどを、帯電性付与能力の高い導電
性のシリコーンにより形成される現像ローラ２５の表面
に直接接触させるようにしている。

【００５２】すなわち、トナーが層厚規制ブレード２６
と現像ローラ２５との間において２層以内である場合に
は、図３に示すように、一方の層のトナー５３が、現像
ローラ２５に接触して擦られるため、そのトナー５３に
は、現像ローラ２５の移動方向（矢印５１で示され
る。）に摩擦力が発生するとともに、他方の層のトナー
５４は、層厚規制ブレード２６に接触して擦られるの
で、そのトナー５４には、現像ローラ２５の移動方向と
逆方向（矢印５２で示される。）の摩擦力が発生する。
そのため、各層のトナー５３および５４には、互いに逆
向きの力が作用するために、各層のトナー５３および５
４同士が直接ぶつかり合って、トナー５３および５４が
層厚規制ブレード２６と現像ローラ２５との間で十分に
攪拌されるようになる。その結果、トナーが各層を相互
に循環し、そのほとんどが帯電性付与能力の高いシリコ
ーンにより形成される現像ローラ２５の表面と、直接接
触して擦られるようになる。

【００５３】このように、トナーのほとんどを、帯電性
付与能力の高いシリコーンにより形成される現像ローラ
２５の表面と直接接触させることによって、層厚規制ブ
レード２６の耐久性を確保しつつ、非磁性１成分のカー
ボンブラックを含まない、シアン、マゼンタ、イエロー
などのトナーの、帯電の立ち上がりを良好に促進すれ
ば、現像ローラ周期でのゴーストの発生を少なくするこ
とができる。

【００５４】一方、２層より厚い場合には、図４に示す
ように、現像ローラ２５に接触する層のトナー５３と、
層厚規制ブレード２６に接触する層のトナー５４との間
に、現像ローラ２５および層厚規制ブレード２６のいず
れにも接触しない中間層のトナー５５が介在するため、
現像ローラ２５に接触する層のトナー５３および層厚規
制ブレード２６に接触する層のトナー５４の摩擦力は、
直接相互に作用することがなく、これら各層のトナー５
３および５４からの力は、この中間層のトナー５５に作
用することになる。これら各層のトナー５３および５４
からの力が中間層のトナー５５に作用しても、中間層の
トナー５５は、これら各層のトナー５３および５４の間
ですべるのみであるので、現像ローラ２５に接触する層
のトナー５３と、層厚規制ブレード２６に接触する層の
トナー５４とが、相互に入れ替わる機会は、著しく減少
してしまう。したがって、２層より厚い場合には、トナ
ーを、帯電性付与能力の高いシリコーンにより形成され
る現像ローラ２５の表面と、より多く直接接触させて擦
ることが困難となる。

【００５５】なお、トナーの層が１層より薄い場合に
は、トナーの帯電の立ち上がりは十分であるが、その一
方で、現像されるトナーの量が不足してしまい、画像濃
度が薄くなる場合がある。

【００５６】また、層厚規制ブレード２６と現像ローラ
２５との間におけるトナーの層厚は、層厚規制ブレード
２６の押圧部分４７の形状や、現像ローラ２５と押圧部
分４７との接触する角度など、種々の要因によって変化
するため、トナー層厚を２層以内とするには、このよう
な要因を、適用する装置に応じて適宜選択する。とりわ
け、層厚規制ブレード２６の押圧部分４７における、現
像ローラ２５との接触面における現像ローラ２５の回転
方向における上流側の端部と、その端部に対向する現像
ローラ２５との間の隙間を狭くすることが、好適となる
場合が多く、たとえば、現像ローラ２５との接触面にお
ける現像ローラ２５の回転方向における上流側の角部
を、現像ローラ２５に接触状に配置することなどがその
好適例として挙げられる。

【００５７】また、本実施形態のカラーレーザプリンタ
１では、図２に示すように、現像ローラ２５と層厚規制
ブレード２６との、現像ローラ２５の回転方向における
接触長さ（ニップ幅）５６が、１ｍｍ以上とされている
ので、現像ローラ２５と層厚規制ブレード２６との間の
ニップ幅が十分に確保されるので、現像ローラ２５に接
触する層のトナー５３と層厚規制ブレード２６に接触す
る層のトナー５４とが相互に十分に攪拌および循環さ
れ、その結果、トナーのほとんどすべてが、帯電性付与
能力の高いシリコーンにより形成される現像ローラ２５
の表面と、直接接触して擦られるようになる。したがっ
て、トナーのより一層良好な帯電を達成することができ
る。

【００５８】また、現像ローラ２５のローラ部分の表面
の表面粗さが、約９μｍとされるトナーの平均粒子径よ
りも小さくなるように、十点平均粗さＲ_z において５μ
ｍとされているので、トナーが現像ローラ２５の表面の
凹凸にはまり込んでひっかかり、現像ローラ２５と層厚
規制ブレード２６との間におけるトナーの攪拌および循
環が阻害されるということも少なく、より一層良好な攪
拌および循環が確保されている。

【００５９】さらに、層厚規制ブレード２６の押圧部分
４７の現像ローラ２５に対する押圧力が、層厚規制ブレ
ード２６の押圧部分４７の長手方向の平均で、２５ｇ／
ｃｍ以上７５ｇ／ｃｍ以下となるように設定されている
ので、最適な押圧力によって、より一層良好なトナーの
攪拌および循環を確保することができ、そのため、より
一層、トナーの良好な帯電を達成することができる。な
お、押圧部分４７の押圧力が、２５ｇ／ｃｍより少ない
と、画像形成の初期から感光ドラム１８のかぶりを生じ
る場合があり、また、押圧力が７５ｇ／ｃｍを超える
と、トナーに与えるダメージが大きくなり、外添剤のト
ナー母粒子への埋まり込みが顕著となる場合がある。

【００６０】なお、このような本実施形態のカラーレー
ザプリンタ１では、帯電性のあまりよくないトナーであ
っても、ゴーストの発生を少なくすることができるの
で、本来負帯電性であるポリエステルが主成分として用
いられる非磁性１成分の正帯電性のトナーを使用して
も、ゴーストの発生の少ない良好な画像を形成すること
ができる。

【００６１】そして、このようなレーザプリンタ１は、
複数備えられる現像カートリッジ２４の耐久性が良好
で、しかも、現像ローラ周期でのゴーストの少ない多色
画像を形成することができる。そのため、中間色の画像
を良好に形成することができる。

【００６２】なお、以上の説明では、複数の現像カート
リッジ２４を備えるカラーレーザブリンタ１について説
明したが、本発明は、たとえば、１つの現像カートリッ
ジ２４のみを備える単一色の画像を形成するためのレー
ザプリンタ（ただし、カーボンブラックを含まないトナ
ーが使用されるので、実際上はモノクロ以外のもの）に
適用してもよい。また、本実施形態では、感光体とし
て、感光ドラム１８が使用されているが、本発明では、
感光ベルトであってもよい。

【００６３】さらに、本実施形態においては、正帯電性
のトナーを使用しているが、本発明では、負帯電性のト
ナーを使用してもよく、また、粉砕トナーに代えて、重
合トナーを使用してもよい。

【００６４】また、以上の説明では、いわゆる中間転写
方式のカラーレーザプリンタについて説明したが、本発
明は、たとえば、タンデム方式のカラーレーザプリンタ
などに適用してもよい。

【００６５】

【実験例】以下に実験例を示し、本発明をさらに具体的
に説明するが、本発明は、何ら以下の実験例に限定され
るものではない。 １）画像形成装置 画像形成装置として下記の構成を備えるレーザプリンタ
を用いた。

【００６６】なお、基本的な構成は上記したレーザプリ
ンタ１と同様である。

【００６７】現像ローラ：ローラ部分が導電性シリコー
ンゴムにより形成されているもの。

【００６８】層厚規制ブレード：ＳＵＳ板からなるブレ
ード本体４６の先端部に、断面略矩形状のウレタンゴム
からなる押圧部分４７を設けたものであって、現像ロー
ラ２５との接触部分の形状が異なるもの３種類を用意し
た。

【００６９】ブレード（ａ） 図５に示すように、現像
ローラ２５との接触面全体が緩やかな曲率を有するよう
に形成され、現像ローラ２５との接触面における現像ロ
ーラ２５の回転方向における上流側の角部５７と、その
角部５７に対向する現像ローラ２５の表面との間隔が比
較的広く、トナーの誘い込みが大きくなるように形成さ
れたもの。

【００７０】ブレード（ｂ） 図６に示すように、現像
ローラ２５との接触面における現像ローラ２５の回転方
向における上流側の角部５７が、角張らずに小さな曲率
（アール）を有するように形成されて、トナーを少し誘
い込めるように形成されたもの。

【００７１】ブレード（ｃ） 図７に示すように、現像
ローラ２５との接触面における現像ローラ２５の回転方
向における上流側の角部５７が、鋭く角張るように形成
されており、トナーを誘い込めないように形成されたも
の。

【００７２】また、ブレード（ｂ）およびブレード
（ｃ）については、取付角度を変更することにより、ニ
ップ幅の異なるものを用意した。なお、押圧力は、押圧
部分４７の長手方向平均で５０ｇ／ｃｍ狙いで設定し
た。

【００７３】トナー：非磁性１成分の平均粒子径が９μ
ｍの正帯電性トナーであり、粉砕により得られた正帯電
性のポリエステル樹脂を主成分とする粉砕トナー。荷電
制御剤として正帯電性のＣＣＲ（荷電制御樹脂）および
４級アンモニウム塩、着色剤としてシアンなどが添加さ
れ、外添剤として、小粒子径のシリカが添加されている
もの。 ２）実験 実験１ 層厚規制ブレード２６の種類およびニップ幅を表１に示
す組み合わせとして、レーザプリンタ１による印字を行
ない、ゴーストの発生の有無を目視にて評価しするとと
もに、層厚規制ブレード２６を通過した後であって現像
前の、現像ローラ２５上に担持されているトナーの層厚
を測定した。また、各トナー層の断面を電子顕微鏡で観
察し、２層以内であるか２層以上であるかを確認した。
なお、層厚の測定および観察のポイントは、図５ないし
図７において符号５０で示されているように、現像ロー
ラ２５の回転方向における押圧部分４７の押圧箇所の下
流側であって、かつ感光ドラム１８との対向箇所の上流
側である。

【００７４】

【表１】

【００７５】表１より明らかなように、トナー層が２層
以上である実験例１では、ニップ幅が広くてもゴースト
の発生が顕著であることがわかる。また、トナー層が２
層以内である実験例２〜６では、各ブレード（ｂ）およ
び（ｃ）毎に見ると、ニップ幅の広い方が良好な結果が
得られた。

【００７６】実験２ １）実験例２において、層厚規制ブレード２６の押圧力
を、押圧部分４７の長手方向平均で８０ｇ／ｃｍ狙いで
設定し、５０００枚の耐久印字を行なったところ、感光
ドラム１８上の下地かぶりが増加した。この時点で、ト
ナーを電子顕微鏡で観察したところ、外添剤のトナー母
粒子への埋まり込みが顕著であることが確認された。 ２）ブレードｃを用いてニップ幅１ｍｍ以上を確保しな
がら、層厚規制ブレード２６の押圧力を、押圧部分４７
の長手方向平均で２０ｇ／ｃｍ狙いで設定し、５０００
枚の耐久印字を行なったところ、印字の初期から、感光
ドラム１８上に下地かぶりが発生した。

【００７７】

【発明の効果】以上述べたように、請求項１の発明によ
れば、現像剤のほとんどを、帯電性付与能力の高いシリ
コーンを主成分とする弾性体により形成された現像剤担
持体の表面と直接接触させることによって、帯電の立ち
上がりを良好にすることができる。そのため、層厚規制
ブレードの耐久性を確保しつつ、非磁性１成分のカーボ
ンブラックを含まない有色の現像剤であっても、良好に
帯電させて現像剤担持体の移動周期でのゴーストの発生
を少なくすることができる。

【００７８】請求項２に記載の発明によれば、現像剤の
ほとんどすべてを、帯電性付与能力の高いシリコーンを
主成分とする弾性体により形成された現像剤担持体の表
面と直接接触させることができる。したがって、現像剤
のより一層良好な帯電を達成することができる。

【００７９】請求項３に記載の発明によれば、現像剤が
現像剤担持体の表面の凹凸にはまり込んでひっかかるこ
とも少なく、現像剤担持体と層厚規制部材との間におけ
る現像剤の良好な攪拌および循環を確保することができ
る。そのため、より一層の、現像剤の良好な帯電を達成
することができる。

【００８０】請求項４に記載の発明によれば、現像剤担
持体が、現像剤担持体と層厚規制部材との間における現
像剤の良好な攪拌および循環を確保するための最適な押
圧力で、現像剤担持体を押圧するので、現像剤の、より
一層良好な攪拌および循環を確保することができ、その
ため、より一層、現像剤の良好な帯電を達成することが
できる。

【００８１】請求項５に記載の発明によれば、主成分と
してポリエステルが含有されている非磁性１成分の正帯
電性のトナーによって、ゴーストの発生の少ない良好な
画像を形成することができる。また、正帯電性のトナー
を使用すると、反転現像において感光体を正極に帯電さ
せるが、この帯電において、スコロトロン帯電器を用い
た際に、オゾンの発生を少なくすることができる。

【００８２】請求項６に記載の発明によれば、請求項１
ないし５のいずれかに記載の現像器を画像形成装置に備
えることによって、耐久性が良好で、しかも、現像剤担
持体の移動周期でのゴーストの少ない多色画像を形成す
ることができる。そのため、中間色の画像を良好に形成
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の画像形成装置としてのカラーレーザプ
リンタの一実施形態を示す要部側断面図である。

【図２】図１に示すカラーレーザプリンタの部分拡大要
部側断面図である。

【図３】層厚規制ブレードと現像ローラとの間に介在す
るトナーの動きを説明するためのモデル図である。

【図４】層厚規制ブレードと現像ローラとの間に介在す
るトナーの動きを説明するためのモデル図である。

【図５】実験例に使用したブレード（ａ）の形状を示す
要部側面図である。

【図６】実験例に使用したブレード（ｂ）の形状を示す
要部側面図である。

【図７】実験例に使用したブレード（ｃ）の形状を示す
要部側面図である。

【符号の説明】

１ カラーレーザプリンタ １８ 感光ドラム ２４ 現像カートリッジ ２５ 現像ローラ ２６ 層厚規制ブレード ４７ 押圧部分

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 9/09 Ｇ０３Ｇ 9/08 ３６１

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 非磁性１成分の現像剤を担持する現像剤
   担持体と、前記現像剤担持体上を押圧して前記現像剤の
   薄層を形成するための層厚規制部材とを備え、感光体上
   に形成される静電潜像を現像するために用いられる現像
   器において、 前記現像剤が、カーボンブラックを含まない有色の現像
   剤であり、 前記層厚規制部材における、少なくとも前記現像剤担持
   体上を押圧する部分が、ウレタンを主成分とする弾性体
   により形成されるとともに、 前記現像剤担持体における、少なくとも前記現像剤が担
   持される表面が、シリコーンを主成分とする弾性体によ
   り形成され、 前記現像剤担持体上において、前記現像剤が２層以内で
   担持されるように構成されていることを特徴とする、現
   像器。
2. 【請求項２】 前記現像剤担持体と前記層厚規制部材と
   の、前記現像剤担持体の移動方向における接触長さが、
   １ｍｍ以上であることを特徴とする、請求項１に記載の
   現像器。
3. 【請求項３】 前記現像剤担持体の表面の表面粗さが、
   前記現像剤の平均粒子径よりも小さいことを特徴とす
   る、請求項１または２に記載の現像器。
4. 【請求項４】 前記層厚規制部材の前記現像剤担持体に
   対する押圧力が、前記層厚規制部材の長手方向の平均
   で、２５ｇ／ｃｍ以上７５ｇ／ｃｍ以下であることを特
   徴とする、請求項１ないし３のいずれかに記載の現像
   器。
5. 【請求項５】 前記現像剤が、主成分としてポリエステ
   ルが含有されている正帯電性のトナーであることを特徴
   する、請求項１ないし４のいずれかに記載の現像器。
6. 【請求項６】 前記現像器を複数備えていることを特徴
   とする、請求項１ないし５のいずれかに記載の画像形成
   装置。