JP2001249541A

JP2001249541A - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2001249541A
Application number: JP2000060304A
Authority: JP
Inventors: Hiroyuki Tokimatsu; 宏行時松; Seiko Itagaki; 板垣　　整子
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 2000-03-06
Filing date: 2000-03-06
Publication date: 2001-09-14

Abstract

(57)【要約】【課題】現像剤担持体に像形成体との当接による凹部
を生ぜず、画像欠陥の発生を防止する画像形成装置を提
供すること。【解決手段】像形成体に現像剤担持体を当接或いは当
接解除させる第１の当接手段を設けることを特徴とする
画像形成装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、複写機、プリン
タ、ＦＡＸ等で、像形成体の周辺に帯電手段、画像書込
手段、現像手段等を配置して画像形成を行う電子写真方
式の画像形成に用いられる現像手段を有する画像形成装
置に関し、特に現像剤に非磁性一成分現像剤が用いられ
る場合の現像手段を有する画像形成装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より多色のカラー画像を良好に形成
する方法の一つとして、画像を必要な色と同数の像形成
体、帯電手段、現像手段等を備え、それぞれ像形成体に
形成した単色のトナー像を中間転写体（中間転写ベルト
或いは中間転写ドラム）等に重ね合わせてカラー画像と
する装置が用いらる。前記画像形成装置に用いられる現
像手段として非磁性一成分現像剤（トナー）を用いる現
像手段が採用されており、これに用いられる非磁性一成
分現像剤は種々の利点を有しているが、非磁性一成分現
像剤を担持して搬送し、像形成体（例えば電子写真用に
用いる感光体ドラム）にトナーを供給する、弾性体を用
いた現像剤担持体（現像ローラ）を設け、現像ローラを
感光体ドラムに当接（接触）して、均一にトナーを感光
体ドラムに適量塗布することが行われている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、弾性体
の現像剤担持体（現像ローラ）を用いた、非磁性１成分
の接触現像では、現像剤担持体と像形成体（感光体ドラ
ム）が数十Ｎの当接圧力で当接されており、このため長
時間現像ローラを感光体ドラムに当接させたまま動作さ
せないと、現像ローラの当接部が凹に変形してしまう場
合がある。この当接部が画像欠陥につながるという問題
が起こる。

【０００４】本発明は上記の問題点を解決し、現像剤担
持体に像形成体との当接による凹部を生ぜず、画像欠陥
の発生を防止する画像形成装置を提供することを第１の
目的とする。

【０００５】また、非磁性１成分の接触現像において、
像形成体（感光体ドラム）と現像剤担持体（現像ロー
ラ）との当接圧力は、現像性を決定する重要な因子であ
るが、弾性体の現像ローラでは、そのゴム硬度が使用頻
度による耐久劣化によって低下したり、また使用環境が
高温もしくは高湿になるほど低下し、その結果、安定し
た画像を形成できなくなるという問題が起こる。

【０００６】本発明は上記の問題点をも解決し、使用頻
度や環境条件に応じて、像形成体と現像剤担持体との当
接圧力を適正とし、安定した画像を形成する画像形成装
置を提供することを第２の目的とする。

【０００７】また、非磁性１成分の接触現像法では、画
像形成時、現像剤担持体（現像ローラ）を像形成体（感
光体ドラム）と接触させて回転させるため、駆動むらが
発生しやすく、駆動むらにより、現像ローラと感光体ド
ラムとの当接圧力が変動し、画像に段むらが発生すると
いう問題が起こる。

【０００８】本発明は上記の問題点をも解決し、画像形
成時の、現像剤担持体と像形成体との接触回転での駆動
むらによる、現像剤担持体と像形成体との当接圧力の変
動での、画像の段むらの発生を防止する画像形成装置を
提供することを第３の目的とする。

【０００９】また同様に、非磁性１成分の接触現像法
は、現像剤担持体（現像ローラ）を像形成体（感光体ド
ラム）と接触させて回転させるため、駆動むらが発生し
やすいが、特に現像ローラの回転スタート時（動作開始
時）の振動が大きく、画像の段むらとなりやすい。

【００１０】本発明は上記の問題点をも解決し、現像剤
担持体の回転スタート時（動作開始時）の振動を和ら
げ、動作開始時の画像の段むらの発生を防止する画像形
成装置を提供することを第４の目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的は、潜像
を保持する像形成体と、弾性体からなる現像剤担持体上
に非磁性一成分現像剤を保持し、前記像形成体と前記非
磁性１成分現像剤とを接触させて現像する現像手段とを
有する画像形成装置において、前記像形成体に前記現像
剤担持体を当接或いは当接解除させる第１の当接手段を
設けることを特徴とする画像形成装置（第１の発明）に
よって達成される。

【００１２】また、上記第２の目的は、潜像を保持する
像形成体と、弾性体からなる現像剤担持体上に非磁性一
成分現像剤を保持し、前記像形成体と前記非磁性１成分
現像剤とを接触させて現像する現像手段とを有する画像
形成装置において、前記像形成体への前記現像剤担持体
の当接圧力を可変とする第２の当接手段を設けることを
特徴とする画像形成装置（第２の発明）によって達成さ
れる。

【００１３】また、上記第３の目的は、潜像を担持する
像形成体と、弾性体からなる現像剤担持体上に非磁性１
成分現像剤の薄層を保持する現像手段とを有する画像形
成装置において、前記像形成体上の現像後の現像剤の段
むらを検知する段むら検知手段を設けると共に、前記像
形成体と前記現像剤担持体の当接圧力を前記段むら検知
手段の段むらの検知レベルに応じて可変とすることを特
徴とする画像形成装置（第３の発明）、及び、潜像を担
持する像形成体と、弾性体からなる現像剤担持体上に非
磁性１成分現像剤の薄層を保持する現像手段とを有する
画像形成装置において、前記像形成体上の現像剤を中間
転写体或いは転写材上に転写する転写手段と、前記中間
転写体上或いは前記転写材上の現像剤の段むらを検知す
る段むら検知手段を設けると共に、前記像形成体と前記
現像剤担持体の当接圧力を前記段むら検知手段の段むら
の検知レベルに応じて可変とすることを特徴とする画像
形成装置（第４の発明）によって達成される。

【００１４】また、上記第４の目的は、潜像を保持する
像形成体と、弾性体からなる現像剤担持体上に非磁性一
成分現像剤を保持する現像手段とを有する画像形成装置
において、前記現像剤担持体を前記像形成体に当接させ
る第３の当接手段を設けると共に、前記第３の当接手段
による前記現像剤担持体の前記像形成体への当接圧力
は、現像時の第１当接圧力と、前記第１当接圧力より弱
い非現像時の第２当接圧力よりなり、前記現像剤担持体
は前記第３の当接手段による前記第２当接圧力から回転
を開始し、その後前記第３の当接手段による前記第１当
接圧力に移行して現像を開始することを特徴とする画像
形成装置（第５の発明）、及び、潜像を保持する像形成
体と、弾性体からなる現像剤担持体上に非磁性１成分現
像剤を保持し、前記像形成体と前記非磁性１成分現像剤
とを接触させて現像する現像手段とを有する画像形成装
置において、画像形成動作開始時に、前記現像剤担持体
の回転動作を前記像形成体の回転動作よりも先に始める
と共に、画像形成動作終了時は、前記像形成体が停止し
た後、前記現像剤担持体を停止することを特徴とする画
像形成装置（第６の発明）によって達成される。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。なお、本欄の記載は請求項の技術的範囲や用語の
意義を限定するものではない。また、以下の、本発明の
実施の形態における断定的な説明は、ベストモードを示
すものであって、本発明の用語の意義や技術的範囲を限
定するものではない。

【００１６】本発明の各請求項にかかわる画像形成装置
の一実施形態の画像形成プロセス及び各機構と、画像形
成装置に用いられる現像装置とについて、図１または図
２を用いて説明する。図１は、本発明の各請求項に共通
する画像形成装置の一実施形態を示すカラー画像形成装
置の要部断面構成図であり、図２は、図１の画像形成装
置に用いられる現像装置の拡大断面構成図である。

【００１７】図１において、１０は各色毎の像形成体で
ある感光体ドラム、１１は各色毎の帯電手段であるスコ
ロトロン帯電器、１２は各色毎の画像書込手段である露
光光学系、１３は各色毎の現像手段である現像装置、１
４ａは転写ベルト、１４ｃは各色毎の転写手段である１
次転写器、１４ｍは転写ベルトの除電手段である除電
器、１４ｂは転写ベルトの押圧手段である押圧弾性板、
１７は定着手段である定着装置、１９０は各色毎の像形
成体のクリーニング手段であるクリーニング装置、１９
０ａは転写ベルトのクリーニング手段であるクリーニン
グ装置である。

【００１８】本実施形態においては、各色毎の像形成体
である感光体ドラム１０、各色毎の帯電手段であるスコ
ロトロン帯電器１１、各色毎の画像書込手段である露光
光学系１２及び各色毎の現像手段である現像装置１３及
び像形成体のクリーニング手段であるクリーニング装置
１９０は、これらを１組としてイエロー（Ｙ）、マゼン
タ（Ｍ）、シアン（Ｃ）および黒色（Ｋ）の各色毎の画
像形成ユニット１００が４組設けられ、図１の矢印にて
示す時計方向に回転される転写ベルト１４ａの回転方向
に対して、転写ベルト１４ａの下側に、形成される色と
順序に従ってＹ、Ｍ、Ｃ、Ｋの順に配置される。

【００１９】各色毎の像形成体である感光体ドラム１０
は、例えばアルミ材によって形成される円筒状の金属基
体の外周に、表面にオーバーコート層（保護層）を設け
た有機感光体層（ＯＰＣ）を該金属基体の外周に形成し
たものであり、接地した状態で、不図示の感光体駆動モ
ータにより各色毎の感光体ドラム１０が回転される。

【００２０】有機感光体層は、電荷発生物質（ＣＧＭ）
を主成分とする電荷発生層（ＣＧＬ）と電荷輸送物質
（ＣＴＭ）を主成分とする電荷輸送層（ＣＴＬ）とに機
能分離された二層構成の感光体層とされる。なお有機感
光体層は、電荷発生物質（ＣＧＭ）と電荷輸送物質（Ｃ
ＴＭ）を１つの層中に含有する単層構成とされてもよ
く、該単層構成又は前記二層構成の感光体層には、通常
バインダー樹脂が含有される。

【００２１】各色毎の帯電手段であるスコロトロン帯電
器１１は、それぞれ所定の電位に保持された制御グリッ
ドとコロナ放電電極による使用されるトナー（現像時の
トナー）と同極性（本実施形態においてはマイナス極
性）のコロナ放電とによって帯電作用（本実施形態にお
いてはマイナス帯電）を行い、感光体ドラム１０に対し
一様な電位を与える。スコロトロン帯電器１１のコロナ
放電電極としては、その他鋸歯状電極や針状電極を用い
ることも可能である。

【００２２】各色毎の画像書込手段である露光光学系１
２は、感光体ドラム１０上での露光位置が、前述した各
色毎のスコロトロン帯電器１１に対して感光体ドラム１
０の回転方向下流側に位置するようにして感光体ドラム
１０の周辺に配置される。露光光学系１２は、レーザ光
源（不図示）から発光されるレーザ光を回転多面鏡（不
図示）により回転走査し、ｆθレンズ（不図示）、反射
ミラー（不図示）等より成り、別体の画像読み取り装置
によって読み取られメモリに記憶された各色の画像デー
タに従って感光体ドラム１０の感光体層を像露光し、各
色毎の感光体ドラム１０上に静電潜像を形成する。

【００２３】各色毎の現像手段である現像装置１３は、
イエロー（Ｙ）、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及び黒
色（Ｋ）の、本実施形態においてはマイナス荷電の非磁
性一成分現像剤（トナー）をそれぞれ収容し、それぞれ
感光体ドラム１０に現像時に当接（接触）し、感光体ド
ラム１０の周面に対し、現像位置において感光体ドラム
１０の回転方向と順方向に回転する、例えばステンレス
等の軸の周面に、硬度４５°（ＪＩＳＡ）で抵抗１０
⁷Ω・ｃｍのウレタン、シリコン等のソリッドゴムで形
成され、弾性体からなる現像剤担持体である現像ローラ
１３１を備え、現像ローラ１３１に対して直流電圧の現
像バイアス電圧を印加することにより、接触の一成分反
転現像を行い、感光体ドラム１０上の潜像部にトナー像
を形成する。また、現像ローラ１３１に当接してトナー
供給部材である供給ローラ１３２が設けられ、供給ロー
ラ１３２により現像ローラ１３１へのトナーの供給と回
収とが行われる。現像に用いられるトナーの電荷量は５
〜１５μＣ／ｇ前後が好ましい。

【００２４】上記現像装置１３に用いられる非磁性一成
分現像剤（トナー）としては、従来のトナーと同様の方
法で得られる球形の絶縁性のトナーを用いることができ
る。球形トナーは現像性を高め良質の画像を得る上で好
ましい。好ましいトナーは、スチレン系樹脂、ビニル系
樹脂、エチル系樹脂、ロジン変性樹脂、アクリル系樹
脂、ポリアミド樹脂、エポキシ樹脂、ポリエステル樹脂
等の樹脂やパルミチン酸、ステアリン酸等の脂肪酸ワッ
クス等の樹脂の重合剤を用い、それにカラー顔料等の着
色成分や必要に応じて帯電制御剤等を加えて、従来公知
のトナー粒子製造方法と同様の方法によって作ることが
できる平均粒径が２０μｍ以下、好ましくは１０μｍ以
下、特に好ましくは１〜７μｍの粒子からなるものであ
る。また、必要に応じて粒子の流動性を良くするための
流動化剤や像形成体面の清浄化に役立つクリーニング剤
等が混合される。流動化剤としては、コロイダルシリ
カ、シリコンワニス、金属石鹸あるいは非イオン表面活
性剤等を用いることができ、クリーニング剤としては、
脂肪酸金属塩、有機基置換シリコンあるいはフッ素酸等
の表面活性剤等を用いることができる。

【００２５】中間転写体である転写ベルト１４ａは体積
抵抗が１０¹²〜１０¹⁵Ω・ｃｍの無端ベルトであり、例
えば変性ポリイミド、熱硬化ポリイミド、エチレンテト
ラフルオロエチレン共重合体、ポリフッ化ビニリデン、
ナイロンアロイ等のエンジニアリングプラスチックに導
電材料を分散した、厚さ０．１〜１．０ｍｍの半導電性
フィルム基体の外側に、好ましくはトナーフィルミング
防止層として厚さ５〜５０μｍのフッ素コーティングを
行った、２層構成のシームレスベルトである。転写ベル
ト１４ａの基体としては、この他に、シリコンゴム或い
はウレタンゴム等に導電材料を分散した厚さ０．５〜
２．０ｍｍの半導電性ゴムベルトを使用することもでき
る。転写ベルト１４ａは、駆動ローラ１４ｄ及び従動ロ
ーラ１４ｅに内接して張架され、画像形成時には、不図
示の中間転写体駆動モータよりの駆動をうけて駆動ロー
ラ１４ｄが回転され、各色毎の転写位置の上流側に配設
される押圧弾性板１４ｂにより感光体ドラム１０に転写
ベルト１４ａが押圧され、転写ベルト１４ａが図１の矢
印で示す時計方向に回転される。

【００２６】各色毎の転写手段である１次転写器１４ｃ
は、好ましくはコロナ放電器により構成され、転写ベル
ト１４ａを挟んで各色毎の感光体ドラム１０に対向して
設けられ、転写ベルト１４ａと各色毎の感光体ドラム１
０との間に各色毎の転写域（符号なし）を形成する。各
色毎の１次転写器１４ｃにはトナーと反対極性（本実施
形態においてはプラス極性）の直流電圧を印加し、転写
域に転写電界を形成することにより、各色毎の感光体ド
ラム１０上のトナー像を転写ベルト１４ａ上に転写す
る。

【００２７】各色毎の除電手段である除電器１４ｍは、
好ましくはコロナ放電器により構成され、１次転写器１
４ｃにより帯電された転写ベルト１４ａを除電する。

【００２８】転写ベルトの押圧手段である押圧弾性板１
４ｂは、ウレタン等のゴムブレードにより形成され、各
色毎の転写位置の上流側に配設され、画像形成時に転写
ベルト１４ａを感光体ドラム１０に押圧する。

【００２９】定着手段である定着装置１７は、少なくと
も一方のローラの内部にヒータを有する定着ローラ１７
ａと圧着ローラ１７ｂとの２本のローラで構成され、定
着ローラ１７ａと圧着ローラ１７ｂとの間で熱と圧力と
を加えることにより転写材上のトナー像を定着する。

【００３０】各色毎の像形成体のクリーニング手段であ
るクリーニング装置１９０及び転写ベルトのクリーニン
グ手段であるクリーニング装置１９０ａとは同様な構造
を有し、クリーニング装置１９０及びクリーニング装置
１９０ａのそれぞれに設けられるクリーニング部材であ
るクリーニングブレード１９１により、クリーニング装
置１９０は各色毎の感光体ドラム１０の転写残トナー
を、またクリーニング装置１９０ａは転写ベルト１４ａ
の転写残トナーをそれぞれクリーニングする。

【００３１】次に画像形成プロセス（画像形成工程）を
説明する。画像記録のスタートにより不図示の感光体駆
動モータの始動により、イエロー（Ｙ）の画像形成ユニ
ット１００の感光体ドラム１０が図１の矢印で示す反時
計方向へ回転され、同時にＹのスコロトロン帯電器１１
の帯電作用によりＹの感光体ドラム１０に電位の付与が
開始される。

【００３２】Ｙの感光体ドラム１０は電位を付与された
あと、Ｙの露光光学系１２によって第１の色信号すなわ
ちＹの画像データに対応する電気信号による画像書込が
開始され、Ｙの感光体ドラム１０の表面に原稿画像のＹ
の画像に対応する静電潜像が形成される。

【００３３】前記の潜像はＹの現像装置１３の現像ロー
ラ１３１により接触の状態で反転現像されＹの感光体ド
ラム１０の回転に応じイエロー（Ｙ）のトナー像が形成
される。

【００３４】上記の画像形成プロセスによって像形成体
であるＹの感光体ドラム１０上に形成されたＹのトナー
像が、Ｙの転写域（符号なし）において、第１の転写手
段であるＹの１次転写器１４ｃによって、転写ベルト１
４ａ上に転写される。

【００３５】次いで転写ベルト１４ａは、Ｙのトナー像
と同期が取られ、マゼンタ（Ｍ）の画像形成ユニット１
００によりＭのスコロトロン帯電器１１の帯電作用によ
り電位が付与され、Ｍの露光光学系１２によって第２の
色信号すなわちＭの画像データに対応する電気信号によ
る画像書込が行われ、Ｍの現像装置１３の現像ローラ１
３１による接触の反転現像によってＭの感光体ドラム１
０上にＭのトナー像が、Ｍの転写域（符号なし）におい
て、第１の転写手段であるＭの１次転写器１４ｃによっ
て、前記のＹのトナー像の上からＭのトナー像が重ね合
わせて形成される。

【００３６】同様のプロセスにより、Ｙ、Ｍの重ね合わ
せトナー像と同期が取られ、シアン（Ｃ）の画像形成ユ
ニット１００によりＣの感光体ドラム１０上に形成され
た、第３の色信号によるＣの画像データに対応するＣの
トナー像が、Ｃの転写域（符号なし）において、第１の
転写手段であるＣの１次転写器１４ｃによって、前記の
Ｙ、Ｍのトナー像の上からＣのトナー像が重ね合わせて
形成され、更にＹ、Ｍ、Ｃの重ね合わせトナー像と同期
が取られ、黒色（Ｋ）の画像形成ユニット１００により
Ｋの感光体ドラム１０上に形成された、第４の色信号に
よるＫの画像データに対応するＫのトナー像が、Ｋの転
写域（符号なし）において、第１の転写手段であるＫの
１次転写器１４ｃによって、前記のＹ、Ｍ、Ｃのトナー
像の上からＫのトナー像が重ね合わせて形成され、転写
ベルト１４ａ上にＹ、Ｍ、Ｃ及びＫの重ね合わせカラー
トナー像が形成される。

【００３７】転写後の各色毎の感光体ドラム１０の周面
上に残った転写残トナーは、各色毎の像形成体のクリー
ニング手段であるクリーニング装置１９０によりクリー
ニングされる。

【００３８】転写ベルト１４ａ上の重ね合わせカラート
ナー像形成と同期して転写材収納手段である給紙カセッ
ト（不図示）から、転写材給送手段としてのタイミング
ローラ（不図示）を経て記録紙Ｐが第２の転写手段であ
る２次転写器１４ｇの転写域（符号なし）へと搬送さ
れ、トナーと反対極性（本実施形態においてはプラス極
性）の直流電圧が印加される２次転写器１４ｇにより、
転写ベルト１４ａ上の重ね合わせカラートナー像が記録
紙Ｐ上に一括して転写される。

【００３９】カラートナー像が転写された記録紙Ｐは、
鋸歯状電極板から成る分離手段である除電電極１６ｂに
より除電され、定着装置１７へと搬送され、定着ローラ
１７ａと圧着ローラ１７ｂとの間で熱と圧力とを加えら
れることにより記録紙Ｐ上のトナー像が定着された後、
装置外部のトレイ（不図示）へ排出される。

【００４０】転写後の転写ベルト１４ａの周面上に残っ
た転写残トナーは、転写ベルト１４ａを挟んで従動ロー
ラ１４ｅに対向して設けられる転写ベルトのクリーニン
グ手段であるクリーニング装置１９０ａによりクリーニ
ングされる。

【００４１】上記において、転写材を中間転写体である
転写ベルト１４ａ上を搬送させ、各色毎の画像形成ユニ
ット１００により形成されたトナー像を、各色毎の第１
の転写手段により順次転写材上に転写して、転写材上に
重ね合わせカラートナー像を形成し、定着するようにし
てもよい。この際は、第２の転写手段による転写は不要
である。

【００４２】図２に現像手段の詳細を示すように、各色
毎の現像手段である現像装置１３は、イエロー（Ｙ）、
マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）及び黒色（Ｋ）の、本実
施形態においてはマイナス荷電の非磁性一成分現像剤
（トナー）をそれぞれ収容し、それぞれ感光体ドラム１
０に少なくとも現像時に当接（接触）し、感光体ドラム
１０の周面に対し、現像位置において感光体ドラム１０
の回転方向（図２の時計方向）と順方向（図２の反時計
方向）に回転する現像ローラ１３１を備える。現像ロー
ラ１３１に当接してトナー供給部材である供給ローラ１
３２が設けられ、供給ローラ１３２により、現像ローラ
１３１へのトナーの供給と、現像ローラ１３１からのト
ナーの回収とが行われる。供給ローラ１３２は、供給部
において現像ローラ１３１と平行に設けられ、現像ロー
ラ１３１と同方向（図２の反時計方向）に回転される。

【００４３】現像剤担持体である現像ローラ１３１は、
例えばステンレス等の軸の周面に、硬度４５°（ＪＩＳ
Ａ）で体積抵抗が１０⁷Ω・ｃｍのウレタン、シリコ
ン等のソリッドゴムで形成される。現像時、現像ローラ
１３１に対して、使用するトナー極性と同極性（本実施
形態においてはマイナス極性）で、例えば−２５０Ｖ程
度の直流電圧の現像バイアス（不図示）を印加して、接
触の一成分反転現像を行い、感光体ドラム１０上の潜像
部にトナー像を形成する。

【００４４】トナー供給部材である供給ローラ１３２
は、ステンレス等の導電性芯金（符号なし）の外側（外
周面）に、ウレタン、シリコン等の発泡ゴムで発泡ゴム
層を形成して構成される。また現像時、供給ローラ１３
２に対して、使用するトナー極と同極性（本実施形態に
おいてはマイナス極性）で、例えば−５００Ｖ程度の直
流電圧の供給ローラバイアス（不図示）を印加する。

【００４５】１３３は現像剤層（トナー層）の高さ及び
量を規制するため設けられた現像剤規制部材であるブレ
ードであり、例えば板状のステンレス鋼やゴム材よりな
る帯状の弾性板１３３ａと、弾性板１３３ａの先端部で
現像ローラ１３１との当接部に取り付けられ、例えばス
ポンジやウレタンゴムの発泡剤よりなる帯状の弾性体１
３３ｂと、より構成される。ブレード１３３は先端を現
像ローラ１３１の回転方向上流に向けて配置される、い
わゆるカウンタタイプの現像剤規制部材である。なお、
ブレード１３３は先端を現像ローラ１３１の回転方向下
流に向けて配置される、いわゆるトレイルタイプの現像
剤規制部材も用いることができる。このブレード１３３
によって現像ローラ１３１上には１層又は２層程度の薄
層の現像剤層が形成される。

【００４６】１３４は現像剤を内蔵するホッパ部で、現
像ケーシング１３８内に囲まれている。ホッパ部１３４
内部には図上で反時計方向に回転するレバー状の撹拌部
材１３４ａがあって、現像の作動に伴い撹拌部材１３４
ａは回動してホッパ部１３４内の現像剤は撹拌搬出さ
れ、現像剤の補給がなされる。

【００４７】１３８は現像ケーシングであり、現像ケー
シング１３８はホッパ部１３４内の撹拌部材１３４ａの
作動域に沿って形成されているが、現像ローラ１３１近
くでは外方に突き出した突出部１３８ａがあって、突出
部１３８ａにブレード１３３が取り付け支持されてい
る。ホッパ部１３４から搬出された現像剤は、現像ロー
ラ１３１、ブレード１３３、供給ローラ１３２の間で摩
擦帯電される。

【００４８】実施形態１本発明の請求項１にかかわる現像剤担持体の像形成体へ
の当接方法について、図３を用いて説明する。図３は、
本発明の請求項１にかかわる現像剤担持体の像形成体へ
の当接方法の説明図である。

【００４９】図３によれば、現像時（画像形成時）にお
いて、弾性体からなる現像剤担持体である現像ローラ１
３１が、潜像を保持する像形成体である感光体ドラム１
０に当接されて前述した非磁性一成分現像剤（トナー）
による現像が行われるが、画像形成動作の一定時間後、
例えば１時間とか、半日とか画像形成動作が行われない
場合、弾性体からなる現像ローラ１３１の感光体ドラム
１０との当接を解除する。

【００５０】軸Ｊ２を支点として回転されるカムＣＭ１
と、カムＣＭ１を図３の上方に引っ張るバネＳＰ１と、
不図示の制御部を通して通電されて、バネＳＰ１の引っ
張り力に抗してカムＣＭ１を下方に回転させるソレノイ
ドＳＤとにより、感光体ドラム１０へ弾性体からなる現
像ローラ１３１を当接或いは当接解除する第１の当接手
段が構成される。

【００５１】現像時（画像形成動作時）において、現像
ローラ１３１の中心軸Ｊ１が、バネＳＰ１に引っ張られ
るカムＣＭ１により押圧されて、現像ローラ１３１が感
光体ドラム１０に当接状態とされる。カムＣＭ１はスト
ッパＳＴ１にて回転を規制されて停止される。

【００５２】また画像形成動作の一定時間後、例えば１
時間とか、半日とかの後においては、ソレノイドＳＤが
通電状態とされ、ソレノイドＳＤの吸引力により、バネ
ＳＰ１の引っ張り力に抗してカムＣＭ１がストッパＳＴ
２て規制される、図３に一点鎖線で示す位置まで回転さ
れ、カムＣＭ１と当接する現像ローラ１３１の中心軸Ｊ
１が、これに結合されるバネＳＰ２の引っ張り力を受け
て、現像ローラ１３１が一点鎖線で示す位置まで移動さ
れ、現像ローラ１３１が感光体ドラム１０との当接解除
状態（離間状態）とされる。

【００５３】上記により、像形成体との当接による現像
剤担持体の凹部の発生が防止され、画像欠陥のない高品
質の画像が形成される画像形成装置が可能となる。

【００５４】実施形態２本発明の請求項３ないし５にかかわる現像剤担持体の像
形成体への当接方法について、図４または図５を用いて
説明する。図４は、本発明の請求項３ないし５にかかわ
る現像剤担持体の像形成体への当接方法の説明図であ
り、図５は、現像剤担持体の像形成体への当接制御ブロ
ック図である。

【００５５】図４によれば、駆動モータＭ１と、不図示
の減速器を通して駆動モータＭ１により駆動されるピニ
オンＰＮと、ピニオンＰＮに繋合し、受け板ＰＬａ，Ｐ
ＬｂをガイドとしピニオンＰＮの回転により移動される
ラックＬＫと、ラックＬＫにより押圧される押圧バネＳ
Ｐａと、押圧バネＳＰａと結合される押圧板ＰＶａと、
により第２の当接手段が構成され、現像ローラ１３１の
中心軸Ｊ１と繋合する押圧板ＰＶａの押圧力により、弾
性体からなる現像剤担持体である現像ローラ１３１が、
潜像を保持する像形成体である感光体ドラム１０に当接
されて前述した非磁性一成分現像剤（トナー）による現
像が行われる。ピニオンＰＮの回転を受けて移動される
ラックＬＫの移動により、押圧板ＰＶａの押圧力が可変
とされ、感光体ドラム１０への弾性体からなる現像ロー
ラ１３１の当接圧力が可変とされる。

【００５６】図５によれば、画像形成回数（プリント
数）に応じた当接圧力、例えば使用開始時の当接圧力を
４０Ｎとし、５０００プリントに達した時点での当接圧
力を５０Ｎとし、１００００プリントに達した時点での
当接圧力を６０Ｎとし、１５０００プリントに達した時
点で現像装置１３（図２参照、図５には不図示）の交換
表示を行うように、予め記憶部のＲＯＭにテーブル化し
て格納しておき、カウント手段であるカウンタＣＴの計
測するプリント数（カウント数）に応じて、ＲＯＭテー
ブルを参照し、制御部よりの指令により、図４にて前述
したラックＬＫを移動させ、現像ローラ１３１の当接圧
力を強くするように切り替えて、使用頻度の増加による
ゴム硬度の低下（劣化）により弾性力が硬化してゆく現
像ローラ１３１の当接圧力を調整する。

【００５７】また、環境検知手段として、環境条件を測
定（検知）する温度センサＴＳ１や湿度センサＨＳ１の
少なくとも１つを設け、使用時の温度、湿度に応じた
（温度センサＴＳ１や湿度センサＨＳ１の測定値に応じ
た）当接圧力、例えばいわゆる一般環境条件時の当接圧
力を４０Ｎとし、温度３０°以上、若しくは湿度８０％
以上の時の当接圧力を５０Ｎとし、温度１０°以下、若
しくは湿度２０％以下の時の当接圧力を３０Ｎとして、
予め記憶部のＲＯＭにテーブル化して格納しておき、環
境条件検知手段である温度センサＴＳ１や湿度センサＨ
Ｓ１の少なくとも１つが測定（検知）する温度、湿度に
応じて、ＲＯＭテーブルを参照し、制御部よりの指令に
より、図４にて前述したラックＬＫを移動させ、現像ロ
ーラ１３１の当接圧力を切り替えて、使用環境条件によ
るゴム硬度の変化により弾性力が変化する現像ローラ１
３１の当接圧力を調整する。

【００５８】上記において、弾性体からなる現像剤担持
体の当接圧力をプリント数（使用頻度）や環境条件に応
じて段階的なものとして切り替えたが、予めＲＯＭテー
ブルに連続的な値を格納しておき、これを参照し、プリ
ント数（使用頻度）や環境条件に応じての、弾性体から
なる現像剤担持体の像形成体への当接圧力を連続的に可
変なものとするような制御としてもよい。

【００５９】上記により、使用頻度や環境条件に応じ
て、像形成体と現像剤担持体との当接圧力が適正とさ
れ、高品質の安定した画像が形成される画像形成装置が
可能となる。

【００６０】実施形態３本発明の請求項６または７にかかわる現像剤担持体の像
形成体への当接方法について、図６または図７、及び実
施形態２にて前述した図４、図５を用いて説明する。図
６は、本発明の請求項６または７にかかわる現像剤担持
体の像形成体への当接方法の説明図であり、図７は、画
像形成装置における段むらレベルを示す図である。

【００６１】図４にて前述したように、駆動モータＭ１
と、不図示の減速器を通して駆動モータＭ１により駆動
されるピニオンＰＮと、ピニオンＰＮに繋合し、受け板
ＰＬａ，ＰＬｂをガイドとしピニオンＰＮの回転により
移動されるラックＬＫと、ラックＬＫにより押圧される
押圧バネＳＰａと、押圧バネＳＰａと結合される押圧板
ＰＶａと、により第２の当接手段が構成され、現像ロー
ラ１３１の中心軸Ｊ１と繋合する押圧板ＰＶａの押圧力
により、弾性体からなる現像剤担持体である現像ローラ
１３１が、潜像を保持する像形成体である感光体ドラム
１０に当接（押圧）されて前述した非磁性一成分現像剤
（トナー）による現像が行われる。ピニオンＰＮの回転
を受けて移動されるラックＬＫの移動により、押圧板Ｐ
Ｖａの押圧力が可変とされ、感光体ドラム１０への弾性
体からなる現像ローラ１３１の当接圧力が可変とされ
る。

【００６２】図６に示すように、現像装置１３の現像位
置に対して、像形成体である感光体ドラム１０の回転方
向下流側で、転写位置の上流側に、例えば発光器ＰＤ１
と受光器ＰＤ２とを有する段むら検知手段としてのフォ
トセンサＰＳ１を設ける。

【００６３】一般的に、画像形成頻度（プリント数）が
増すにしたがって段むらは増加する傾向にあり、段むら
チャート、例えばハーフトーン、グレイスケール等によ
る画像を形成し、段むら検知手段としてのフォトセンサ
ＰＳ１により、動作時における感光体ドラム１０上の画
像の段むらレベルを測定した時の状態を図７に示すが、
図７（Ａ）は、段むらが少ないレベル１の状態であり、
また図７（Ｂ）は、段むらが中程度のレベル２の状態で
あり、図７（Ｃ）は、段むらが著しいレベル３の状態で
ある。

【００６４】駆動むらは現像ローラ１３１と感光体ドラ
ム１０との当接圧力を弱くすると軽減する傾向がある
が、図５に示すように、動作時における、段むらレベル
に応じた弾性体からなる現像ローラ１３１の当接圧力、
例えば段むらがレベル１での当接圧力を５０Ｎとし、レ
ベル２での当接圧力を４０Ｎとし、レベル３での当接圧
力を３０Ｎとして、予め記憶部のＲＯＭにテーブル化し
て格納しておき、例えば５０００プリント毎に、ハーフ
トーン、グレイスケール等の段むらチャートによる画像
を形成して、画像形成時（動作時）における感光体ドラ
ム１０上のトナー像の段むらレベルを段むら検知手段と
してのフォトセンサＰＳ１により計測（検知）し、フォ
トセンサＰＳ１の計測（検知）する段むらレベルに応じ
て、ＲＯＭテーブルを参照し、制御部よりの指令によ
り、図４にて前述したラックＬＫを移動させ、弾性体か
らなる現像ローラ１３１の当接圧力を弱くするように段
階的に切り替えて、使用頻度に応じて増大する駆動むら
を少なくさせる。

【００６５】上記により、画像形成時の、現像剤担持体
と像形成体との接触回転での駆動むら（段むら）に応じ
ての、現像剤担持体と像形成体とが適正な当接圧力とさ
れ、画像の段むらの発生が防止されて、高品質の安定し
た画像が形成される画像形成装置が可能となる。

【００６６】また図６に示すように、転写手段としての
１次転写器１４ｃの転写位置に対して、中間転写体であ
る搬送ベルト１４ａの回転方向下流側に、例えば発光器
ＰＤ１１と受光器ＰＤ２１とを有する段むら検知手段と
してのフォトセンサＰＳ２を設ける。

【００６７】一般的に、画像形成頻度（プリント数）が
増すにしたがって段むらは増加する傾向にあり、段むら
チャート、例えばハーフトーン、グレイスケール等によ
る画像を形成し、段むら検知手段としてのフォトセンサ
ＰＳ２により、動作時における中間転写体としての搬送
ベルト１４ａ上（或いは中間転写体としての搬送ベルト
１４ａ上を搬送される転写材としての記録紙Ｐ上）の画
像の段むらレベルを測定した時の状態は図７にて前述し
たと同様である。

【００６８】駆動むらは現像ローラ１３１と感光体ドラ
ム１０との当接圧力を弱くすると軽減する傾向がある
が、図５に示すように、動作時における、段むらレベル
に応じた弾性体からなる現像ローラ１３１の当接圧力、
例えば段むらがレベル１での当接圧力を５０Ｎとし、レ
ベル２での当接圧力を４０Ｎとし、レベル３での当接圧
力を３０Ｎとして、予め記憶部のＲＯＭにテーブル化し
て格納しておき、例えば５０００プリント毎に、ハーフ
トーン、グレイスケール等の段むらチャートによる画像
を形成して、画像形成時（動作時）における搬送ベルト
１４ａ或いは記録紙Ｐ上の段むらレベルを段むら検知手
段としてのフォトセンサＰＳ２により計測（検知）し、
フォトセンサＰＳ２の計測（検知）する段むらレベルに
応じて、ＲＯＭテーブルを参照し、制御部よりの指令に
より、図４にて前述したラックＬＫを移動させ、弾性体
からなる現像ローラ１３１の当接圧力を弱くするように
段階的に切り替えて、使用頻度に応じて増大する駆動む
らを少なくさせる。

【００６９】上記により、画像形成時の、現像剤担持体
と像形成体との接触回転での駆動むら（段むら）に応じ
ての、現像剤担持体と像形成体とが適正な当接圧力とさ
れ、画像の段むらの発生が防止されて、高品質の安定し
た画像が形成される画像形成装置が可能となる。

【００７０】実施形態４本発明の請求項８ないし１０にかかわる現像剤担持体の
像形成体への当接方法について、図８、及び前述した図
２、図４を用いて説明する。図８は、本発明の請求項８
にかかわる現像剤担持体の像形成体への当接方法の説明
図である。

【００７１】図８によれば、現像時（画像形成時）にお
いて、弾性体からなる現像剤担持体である現像ローラ１
３１が、潜像を保持する像形成体である感光体ドラム１
０に当接されて前述した非磁性一成分現像剤（トナー）
による現像が行われるが、現像ローラ１３１の感光体ド
ラム１０への当接圧力は、現像時の第１当接圧力と、第
１当接圧力より弱い非現像時の第２当接圧力とにより行
わせる。

【００７２】駆動モータＭ２と、駆動モータＭ２の回転
により軸Ｊ３を支点として回転されるカムＣＭ２とによ
り、第１当接圧力と第２当接圧力とで感光体ドラム１０
へ弾性体からなる現像ローラ１３１を当接（押圧）する
第３の当接手段が構成される。

【００７３】現像時（画像形成動作時）において、現像
ローラ１３１の中心軸Ｊ１が、カムＣＭ２のカム面ＣＭ
ａにて、第１当接圧力、例えば３０Ｎの当接圧力にて押
圧され、現像ローラ１３１が感光体ドラム１０に押圧状
態とされる。非現像時（非画像形成時）においては、駆
動モータＭ２によりカムＣＭ２が回転されて、図８に一
点鎖線で示すように、カムＣＭ２が現像ローラ１３１の
中心軸Ｊ１とカム面ＣＭｂにて当接され、第１当接圧力
より弱い第２当接圧力、例えば１０Ｎの当接圧力にて押
圧され、現像ローラ１３１が感光体ドラム１０に押圧状
態とされる。現像ローラ１３１はカムＣＭ２のカム面Ｃ
Ｍｂによる第２当接圧力から回転を開始し、その後カム
ＣＭ２の回転によるカム面ＣＭａによる第１当接圧力に
移行して現像を開始する。

【００７４】上記により、現像剤担持体の回転スタート
時（動作開始時）の振動が和らげられ、動作開始時の画
像の段むらの発生が防止されて、高品質の安定した画像
が形成される画像形成装置が可能となる。

【００７５】また冒頭にて説明したように、現像手段で
ある現像装置１３は、本実施形態においては使用するト
ナーと同極性（本実施形態においてはマイナス極性）
で、マイナス荷電を有する非磁性一成分現像剤（トナ
ー）を収容し、感光体ドラム１０の周面に対し接触（当
接）して、現像位置において像形成体である感光体ドラ
ム１０の回転方向（図２参照、図２の時計方向）と同方
向（図２参照、図２の反時計方向）に回転する現像剤担
持体である現像ローラ１３１により感光体ドラム１０上
の潜像を現像するが、画像形成動作開始時においては、
図４に示す制御部を通して、不図示の感光体駆動モータ
により回転される感光体ドラム１０の回転動作よりも先
に、不図示の現像ローラ駆動モータにより現像ローラ１
３１の回転動作を始める。また、画像形成動作終了時
は、感光体ドラム１０の回転動作が停止した後、現像ロ
ーラ１３１の回転を停止する。これにより、現像ローラ
１３１の回転スタート時（動作開始時）の振動による駆
動むらを少なくさせる。またこの際、現像ローラ１３１
の回転動作速度を、感光体ドラム１０の回転動作速度よ
りも速く設定することが、現像ローラ１３１の回転スタ
ート時（動作開始時）の振動による駆動むらをより少な
くさせることで好ましい。

【００７６】上記において、感光体ドラム１０に感光体
駆動モータを設けて、感光体ドラム１０を回転させるよ
うにしたが、転写ベルトの押圧手段である押圧弾性板１
４ｂの押圧により、像形成体である感光体ドラム１０の
回転を中間転写体である搬送ベルト１４ａによる従動回
転としてもよい。

【００７７】上記により、現像剤担持体の回転スタート
時（動作開始時）の振動が和らげられ、動作開始時の画
像の段むらの発生が防止されて、高品質の安定した画像
が形成される画像形成装置が可能となる。

【００７８】

【発明の効果】請求項１または２によれば、像形成体と
の当接による現像剤担持体の凹部の発生が防止され、画
像欠陥のない高品質の画像が形成される画像形成装置が
可能となる。

【００７９】請求項３ないし５によれば、使用頻度や環
境条件に応じて、像形成体と現像剤担持体との当接圧力
が適正とされ、高品質の安定した画像が形成される画像
形成装置が可能となる。

【００８０】請求項６または７によれば、画像形成時
の、現像剤担持体と像形成体との接触回転での駆動むら
（段むら）に応じての、現像剤担持体と像形成体とが適
正な当接圧力とされ、画像の段むらの発生が防止され
て、高品質の安定した画像が形成される画像形成装置が
可能となる。

【００８１】請求項８ないし１０によれば、現像剤担持
体の回転スタート時（動作開始時）の振動が和らげら
れ、動作開始時の画像の段むらの発生が防止されて、高
品質の安定した画像が形成される画像形成装置が可能と
なる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の各請求項に共通する画像形成装置の一
実施形態を示すカラー画像形成装置の要部断面構成図で
ある。

【図２】図１の画像形成装置に用いられる現像装置の拡
大断面構成図である。

【図３】図３は、本発明の請求項１にかかわる現像剤担
持体の像形成体への当接方法の説明図である。

【図４】本発明の請求項３ないし５にかかわる現像剤担
持体の像形成体への当接方法の説明図である。

【図５】現像剤担持体の像形成体への当接制御ブロック
図である。

【図６】本発明の請求項６または７にかかわる現像剤担
持体の像形成体への当接方法の説明図である。

【図７】画像形成装置における段むらレベルを示す図で
ある。

【図８】本発明の請求項８にかかわる現像剤担持体の像
形成体への当接方法の説明図である。

【符号の説明】

１０感光体ドラム１１スコロトロン帯電器１２露光光学系１３現像装置１４ａ転写ベルト１３１現像ローラ１３２供給ローラ１３３ブレード１３４ホッパ部１３５除電ローラ１３６帯電ローラ１３８現像ケーシングＣＭ１，ＣＭ２カムＣＭａ，ＣＭｂカム面ＣＴカウンタＨＳ１湿度センサＬＫラックＰＮピニオンＰＳ１，ＰＳ２フォトセンサＰＶａ押圧板Ｍ１，Ｍ２駆動モータＳＤソレノイドＳＰ１，ＳＰ２バネＳＰａ押圧バネＴＳ１温度センサ

───────────────────────────────────────────────────── 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 １１３Ｇ０３Ｇ 21/00 ３７２Ｆターム(参考） 2H027 DA09 DA10 DA13 DA14 DA45 DE02 EA04 EB04 EC06 ED02 ED08 2H030 AB02 AD01 BB02 BB23 BB33 BB36 2H032 AA02 BA03 BA09 BA19 CA12 2H077 AD02 AD06 AD13 AE03 BA03 BA04 BA07 DB21 DB25 EA14 EA15 FA21 FA25 GA03 GA13 9A001 BB04 HH23 JJ35 KK42

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】潜像を保持する像形成体と、弾性体から
なる現像剤担持体上に非磁性一成分現像剤を保持し、前
記像形成体と前記非磁性１成分現像剤とを接触させて現
像する現像手段とを有する画像形成装置において、前記像形成体に前記現像剤担持体を当接或いは当接解除
させる第１の当接手段を設けることを特徴とする画像形
成装置。
【請求項２】前記現像剤担持体は画像形成動作の一定
時間後に前記像形成体との当接を解除することを特徴と
する請求項１に記載の画像形成装置。
【請求項３】潜像を保持する像形成体と、弾性体から
なる現像剤担持体上に非磁性一成分現像剤を保持し、前
記像形成体と前記非磁性１成分現像剤とを接触させて現
像する現像手段とを有する画像形成装置において、前記像形成体への前記現像剤担持体の当接圧力を可変と
する第２の当接手段を設けることを特徴とする画像形成
装置。
【請求項４】画像形成回数をカウントするカウント手
段を設けると共に、前記カウント手段によるカウント数
に応じて前記第２の当接手段の当接圧力を強くさせるこ
とを特徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】使用時の温度、湿度の少なくとも１つを
検知する環境検知手段を設けると共に、前記環境検知手
段の検知する環境条件に応じて前記第２の当接手段の当
接圧力を変化させることを特徴とする請求項３に記載の
画像形成装置。
【請求項６】潜像を担持する像形成体と、弾性体から
なる現像剤担持体上に非磁性１成分現像剤の薄層を保持
する現像手段とを有する画像形成装置において、前記像形成体上の現像後の現像剤の段むらを検知する段
むら検知手段を設けると共に、前記像形成体と前記現像剤担持体の当接圧力を前記段む
ら検知手段の段むらの検知レベルに応じて可変とするこ
とを特徴とする画像形成装置。
【請求項７】潜像を担持する像形成体と、弾性体から
なる現像剤担持体上に非磁性１成分現像剤の薄層を保持
する現像手段とを有する画像形成装置において、前記像形成体上の現像剤を中間転写体或いは転写材上に
転写する転写手段と、前記中間転写体上或いは前記転写
材上の現像剤の段むらを検知する段むら検知手段を設け
ると共に、前記像形成体と前記現像剤担持体の当接圧力を前記段む
ら検知手段の段むらの検知レベルに応じて可変とするこ
とを特徴とする画像形成装置。
【請求項８】潜像を保持する像形成体と、弾性体から
なる現像剤担持体上に非磁性一成分現像剤を保持する現
像手段とを有する画像形成装置において、前記現像剤担持体を前記像形成体に当接させる第３の当
接手段を設けると共に、前記第３の当接手段による前記現像剤担持体の前記像形
成体への当接圧力は、現像時の第１当接圧力と、前記第
１当接圧力より弱い非現像時の第２当接圧力よりなり、前記現像剤担持体は前記第３の当接手段による前記第２
当接圧力から回転を開始し、その後前記第３の当接手段
による前記第１当接圧力に移行して現像を開始すること
を特徴とする画像形成装置。
【請求項９】潜像を保持する像形成体と、弾性体から
なる現像剤担持体上に非磁性１成分現像剤を保持し、前
記像形成体と前記非磁性１成分現像剤とを接触させて現
像する現像手段とを有する画像形成装置において、画像形成動作開始時に、前記現像剤担持体の回転動作を
前記像形成体の回転動作よりも先に始めると共に、画像形成動作終了時は、前記像形成体が停止した後、前
記現像剤担持体を停止することを特徴とする画像形成装
置。
【請求項１０】前記現像剤担持体の回転動作速度は、
前記像形成体の回転動作速度よりも速いことを特徴とす
る請求項９に記載の画像形成装置。