JP2006047871A - 非磁性一成分現像装置、これを備えた画像形成装置及びプロセスカートリッジ - Google Patents

Abstract

【課題】白スジや、凝集トナーの散りなどの異常画像が長期にわたって出現せず、高画質・高寿命を達成することができる非磁性一成分現像装置およびこれを備えた画像形成装置を提供する。
【解決手段】非画像形成時に、潜像担持体１１を現像剤担持体１８から離脱し、トナー規制ローラ２０を現像剤担持体１８の回転方向と反対方向で当接するように回転させ、トナー規制ローラ２０と現像剤担持体１８の間に電位差を設ける第１の動作を、所定時間ｔ１だけ行って現像剤担持体１８上のトナーをトナー規制ローラ２０側に移動させて現像剤担持体１８をクリーニングし、第１の動作の直後に電界の向きを切り換えて現像剤担持体１８上のトナーがトナー規制ローラ２０側に移動するような電界を発生させる第２の動作を所定時間ｔ２だけ連続して実行する制御装置１０を備える。
【選択図】図５

Description

本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタ等の画像形成装置に係り、さらに詳しくは、トナーを用いる一成分現像剤を用いて潜像坦持体に形成された静電潜像を現像する非磁性一成分現像装置（以下、現像装置）及びこれを備えた画像形成装置に関するものである。

従来の電子写真方式の画像形成装置においては、予め一様に帯電された潜像坦持体上に光学的な画像情報を形成することによって得た静電潜像を、現像装置から搬送されるトナーにより可視化し、この可視像を転写紙上に転写、定着することによって画像形成を行っている（例えば特許文献１ないし６参照）。
従来から、一成分方式の画像形成装置においては、現像ローラに供給されるトナーを、該表面に当接するトナー規制部材と現像ローラ表面との間を通過させることで、トナーを摩擦帯電させ、かつ一定の厚さのトナー薄層として保持して現像領域へ搬送している。
トナーの層厚規制部材として、板状の弾性ブレードが用いられることが多いが、この場合、常に同じ面で現像ローラに当接しているため、長期の使用により以下に述べる不具合が発生しやすくなる。
例えば、ブレード先端に欠けが生じるとトナーが薄層化されずに通過してしまい、現像領域へ搬送されて現像に供されると画像に濃度ムラが生じ、またブレードと現像ローラとの間で十分に摩擦帯電されないため、現像ローラ上に保持される静電付着力が不十分となり、現像器の外へトナーが飛散するといった問題が発生する。
逆に、現像ローラとトナー規制部材の間に挟まったトナーが動けなくなり、それを核として、ブレード先端にトナーフィルミングが生じ、やがて固着となってしまう問題がある。

ブレード先端へのトナーの固着はさまざまな問題を引き起こす。まず、トナーへの正規な摩擦帯電付与機能が弱くなり、トナーを十分帯電させることができなくなるため、トナー飛散や地汚れの問題が生じる。
さらに、現像ローラ長手方向に対する部分的なトナーの固着は、その部分だけトナーがトナー規制部材を通過できなくなるため、部分的にトナーが供給されず、白スジ画像となって表れる。
これらの問題から解るように、常に一定層厚のトナーを通過させるためにはトナー規制部材の表面にトナーの固着・フィルミングを生じさせないことが重要である。
他に現像装置の寿命を阻害する要因として、現像領域通過後に現像に使われなかったトナーが、そのまま現像ローラ表面から剥がれることなく残り、２回、３回とトナー規制部材で摺擦されて、現像ローラ表面にフィルミング、固着することが挙げられる。
現像ローラのトナーフィルミング、固着はブレード先端のトナーフィルミング、固着と同様、トナーの帯電不良、画像ムラの原因となる。
現像に使われずに現像ローラ表面上に残ったトナーをローラ表面から剥がす手段として、特許文献１では、現像領域下流に、現像ローラに除電部材を当接させることにより、トナーをローラ表面から剥がし易くすることに言及している。しかしながら、この構成のままでは除電部材自体がフィルミングしてしまう恐れがある。
トナー層厚規制部材としてブレードではなくローラを用い、現像ローラとの当接面を適宜違う面で当接するようにした提案も幾つかある。
例えば、特許文献２では、現像停止後にトナー層厚規制ローラにバイアスを印加して現像ローラに付着しているトナーを規制ローラ側に集め、さらにクリーニングローラを別に設けてバイアスを印加してトナー規制ローラ上のトナーをクリーニングすることによってトナーの固着を防止する方法が提案されている。
しかし、この方法では、クリーニングローラを現像装置内に設けなければならず、現像装置の小型化、低コスト化の面で不利である。またバイアスを２水準印加することになり、電源も増やすことになり低コスト化に不利である。

特許文献３では、トナー層厚規制ローラへ印加するＡＣバイアスを現像中と非現像時で切り換えることが提案されている。現像中は、トナー規制ローラは静止させたままトナー規制ローラから現像ローラへトナーが移動する方向の電界を印加し、非現像時はトナー規制ローラを現像ローラと順方向に回転させ、現像ローラからトナー規制ローラへトナーが移動する方向の電界を印加している。
この制御により、トナー規制ローラ、現像ローラに長期にわたって付着したままになるトナーを除去し、トナーの固着がしにくくなるようにしている。しかし、この方法では現像ローラは常に同一方向に回転をしており、かつ供給ローラの条件はそのままである。
そのため、現像ローラとトナー規制ローラのニップ部の上流からは常にトナーが供給された現像ローラが回転してくるため、制御を止めたときの状態は、現像ローラとトナー規制ローラとの間には圧接されたトナーが存在することになり、トナーの固着の原因となる。したがって、長期間画像形成装置を使わないような使用状況ではトナーの固着が発生しやすくなる。
以上に述べたように連続して画像を出す場合の長期間及び画像形成装置を長期にわたり止めておく場合の長期間、いずれにも対応してトナーの固着を防止するためには、定期的にトナー規制ローラと現像ローラ上のトナーをクリーニングし、かつ停止状態ではトナー規制ローラと現像ローラの当接部にトナーを残さないことが重要である。
さらに別の問題として、通常のブレード方式のトナー規制部材では、トナーの粒径までを規制する効果を持たず、凝集トナーのような異常トナーも現像領域へ通過させてしまう。粒径が１０μｍ以上の凝集トナーが現像され、さらに転写、定着プロセスを経ると、画質が非常に悪くなる。
その理由は、凝集体は粒径が大きい分、電荷量が大きく転写プロセスで散りやすく、非画像部に散った大粒径のトナーは、定着プロセスで潰されるとますます広がって大きな散りとなって見えるためである。
特開平１０−２０６６７号公報 特開２００１−１４２２８５公報 特開平１１−０８４８６７号公報 特開２００２−２０７３５５公報 特開２０００−０８９５６０公報 特開平０９−１０６１７９号公報

以上に述べたように連続して画像を出力する場合の長期間及び画像形成装置を長期にわたり止めておく場合の長期間、いずれにも対応してトナーの固着を防止するためには、定期的にトナー規制ローラと現像ローラ上のトナーをクリーニングし、かつ停止状態ではトナー規制ローラと現像ローラの当接部にトナーを残さないことが重要である。
さらに別の問題として、通常のブレード方式のトナー規制部材では、トナーの粒径までを規制する効果を持たず、凝集トナーのような異常トナーも現像領域へ通過させてしまう。粒径が１０μｍ以上の凝集トナーが現像され、さらに転写、定着プロセスを経ると、画質が非常に悪くなる。
その理由は、凝集体は粒径が大きい分、電荷量が大きく転写プロセスで散り易く、非画像部に散った大粒径のトナーは、定着プロセスで潰されるとますます広がって大きな散りとなって見えるためである。
凝集トナーが存在する理由はさまざまであるが、初期トナーでは一般に、狙いの粒径分布を持つように分級がなされることが多いが、実際に現像機内の、攪拌されたり現像に使われなかったトナーが、ローラ表面に付着したまま何回転もする
これによって、トナー規制部材から受けるストレスが大きくなったりして、複数のトナーが凝集して大きな凝集体になることがある。したがって、画質を向上させるためには、一定の粒径のトナーのみを通過させる機能が望まれる。
凝集体に関する取り組みとして、特許文献４では、トナー規制ブレードに交番電界を印加することにより、トナーを解す効果を付与し、トナーの凝集を防止することが開示されている。しかし上記特許文献４では、ブレード先端付近に溜まると考えられるトナーのクリーニング方法については触れられていない。
本発明の目的は、上述した実情を考慮して、白スジや、凝集トナーの散りなどの異常画像が長期にわたって出現せず、高画質・高寿命を達成することができる現像装置及びこれを備えた画像形成装置を提供することにある。

上記の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、潜像担持体に対向して回転自在に配置された現像剤担持体と、現像領域へ搬送されるトナーの層厚を規制するトナー規制ローラと、現像領域下流かつ前記トナー規制ローラと前記現像剤担持体との当接部上流に配置されて前記現像剤担持体にトナーを供給する供給ローラと、非画像形成時には前記現像剤担持体と前記潜像担持体とを離脱する離脱機構とを有する現像装置において、非画像形成時に、まず前記潜像担持体を前記現像剤担持体から離脱し、前記トナー規制ローラを前記現像剤担持体の回転方向と反対方向で当接するように回転させ、前記トナー規制ローラと前記現像剤担持体の間に電位差を設ける第１の動作を、所定時間ｔ１だけ行って前記現像剤担持体上のトナーを前記トナー規制ローラ側に移動させて前記現像剤担持体をクリーニングし、次いで前記第１の動作の直後に前記現像剤担持体と前記トナー規制ローラの回転方向が前記第１の動作と同じであり、電界の向きを切り換えて前記現像剤担持体上のトナーが前記トナー規制ローラ側に移動するような電界を発生させる第２の動作を所定時間ｔ２だけ連続して実行する制御装置を備える現像装置を特徴とする。
また、請求項２に記載の発明は、前記第１の動作及び前記第２の動作において前記供給ローラと前記現像剤担持体の間に、トナーが前記現像剤担持体から前記供給ローラへ移動する方向の電界が発生するように電位差を設ける請求項１記載の現像装置を特徴とする。
また、請求項３に記載の発明は、前記トナー規制ローラへ印加するバイアスは直流バイアスであり、前記現像剤担持体に印加するバイアスをＶｂ、前記トナー規制ローラに印加するバイアスをＶｒとすると、前記第１の動作では、

となるように前記トナー規制ローラへの印加バイアスを制御し、前記第２の動作では、

となるように前記トナー規制ローラへの印加バイアスを制御する請求項１記載の現像装置を特徴とする。

また、請求項４に記載の発明は、前記トナー規制ローラに印加するバイアスが直流成分に交流成分を重畳したものであり、そのときの直流成分をＶｒ_ＤＣとすると、前記第１の動作では、

となるように前記トナー規制ローラへの印加バイアスを制御し、前記第２の動作では、

となるように前記トナー規制ローラへの印加バイアスを制御する請求項１記載の現像装置を特徴とする。
また、請求項５に記載の発明は、前記所定時間ｔ１は少なくとも前記現像剤担持体が１回転以上回転する時間に設定されており、前記所定時間ｔ２は、少なくとも前記トナー規制ローラが１回転以上回転する時間に設定されている請求項１ないし４のいずれかに記載の現像装置を特徴とする。
また、請求項６に記載の発明は、用いるトナーが、体積平均粒径６μｍ以下であり、１０μｍ以上の個数が１％以下であり、３μｍ以下の個数が１５％以下である請求項１ないし５のいずれかに記載の現像装置を特徴とする。
また、請求項７に記載の発明は、画像形成時に、前記供給ローラの回転中心が、前記現像剤担持体の回転中心の鉛直下向きよりも、前記現像剤担持体の回転方向の下流側に配置されている請求項１ないし６のいずれかに記載の現像装置を特徴とする。
また、請求項８に記載の発明は、請求項１ないし７記載の現像装置を、少なくとも１つ以上備える画像形成装置を特徴とする。
また、請求項９に記載の発明は、請求項１ないし８記載の現像装置と静電潜像担持体とを一体に含有し、画像形成装置本体に着脱自在であるプロセスカートリッジを特徴とする。

本発明によれば、第１の動作で現像ローラに付着したまま、供給ローラで剥離されずに何周もしてしまうようなトナーを除去することができ、現像剤担持体（現像ローラ）のクリーニングが可能である。
この操作により、トナー規制ローラと現像剤担持体のニップ部下流では、現像剤担持体上にトナーがない状態が作られる。続いて行われる第２の動作によりトナー規制ローラ上のトナーがクリーニングされ、トナー規制ローラ表面へのトナー固着を防止できる。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明を適用した画像形成装置の概略図である。なお、図１では画像形成装置の周辺装置を省略している。
図１において、潜像坦持体としての感光体ドラム１１の周囲には、ドラム回転方向に沿って帯電装置１２、露光装置１４、現像装置１５、転写装置１６、クリーニング装置１７が配置されている。
感光体ドラム１１は、画像形成装置全般の駆動装置９として示し、具体的には図示しないモータ等の駆動手段によって画像形成時には一定速度で矢印方向に回転駆動される。
そして帯電装置１２により一様に帯電された後に、露光装置１４により原稿に応じて部分的に露光光線が照射され、感光体ドラム１１上に静電潜像が形成される。すなわち、未照射部分が背景部となり、照射部分が画像部となる。その後、静電潜像は現像装置１５によって現像される。現像は現像ローラ１８に図示しない電源から現像バイアス電圧を印加することによって行う。
現像されて可視化されたトナー像は、図示しない給紙部から搬送されてくる転写紙上に転写装置により転写された後、図示しない定着装置により定着されて画像形成される。
さらに感光体ドラム１１上に残留した未転写トナーはクリーニング装置１７において、クリーニングブレード１９によって感光体ドラム１１上から除去され、クリーニング装置１７内に回収される。
その後、感光体ドラム１１の表面は、図示しない除電装置により残留電荷が除去される。なお、トナー像を転写する対象は転写紙に限るわけではなく、トナー像を一時的に保持する中間転写体等の画像保持手段であってもよい。
本実施の形態において、上述した、或いは以下で説明する画像形成装置の動作の制御は、画像形成装置全般の制御装置１０として示し、各部に関して具体的には図示しない制御装置によって行なわれるものとする。

図２は現像装置の概略構成を示す部分断面図である。図３は図２の現像ローラ周辺とトナーを示す概略図である。図２及び図３において、現像装置１５はドラム状の感光体１１（ベルト状の感光体ベルト１１であってもよい）の側方に配置されている。
現像装置１５には、感光体１１に向けて開口部が形成された本体ケース１５ａと、この開口部から一部露出し、トナーからなる一成分現像剤を表面に坦持する現像剤坦持体としての現像ローラ１８を備えている。
また、この現像ローラ１８上に搬送されてきたトナーの量を規制するトナー層厚規制部材としてのドクターローラ２０と、現像領域下流、ドクターローラ２０上流部に設けられた補給ローラ２１、現像ローラ１８に平行かつ対向配置されたアジテータ２２、トナーホッパ２３とを含んで構成されている。
次に現像ローラ１８周辺の現像プロセスに着目する。トナーはトナーホッパ２３内で攪拌され、現像ローラ１８に連れ回り方向に回転する補給ローラ２１により現像ローラ１８に補給される。
そしてトナー層厚規制部材であるトナー規制ローラ（ドクターローラ）２０により、摩擦帯電・薄層化され、均一薄層化されたトナーがドクターローラ２０を通過して、現像領域へ搬送され、感光体１１上の静電潜像に電気的に付着する。なおこのとき、ドクターローラ２０は回転駆動せず、静止している。

次にクリーニングモードについて説明する。クリーニングモードはドクターローラ２０と現像ローラ１８を或る一定期間ごとにクリーニングするモードである。
本実施の形態では、１００枚通紙ごとにドクターローラ２０のクリーニングモードを実施したが、現像ローラ１８の回転数カウンタから一定回転数以上回転したときに、動作させても良い。
また、ウォームアップ時に実行しても良く、１ジョブの画像形成プロセス終了時に適宜実行するようにしても良い。さらに、現像後の画像の状況を検知し、不具合が発生した場合に動作させるようにしても良い。
なお、クリーニングモード動作後にクリーニング前と同等のトナー層厚規制が行われているかどうか確認するために、感光体１１上にテストパッチを現像し、その濃度をチェックし、クリーニング動作前後で濃度変化がないように、プロセス条件を変化させることが望ましい。
次に、クリーニングモード時の動作を説明する。非画像形成時に、まず感光体１１と現像ローラ１８が離され、トナー規制ローラ（ドクターローラ）２０を現像ローラ１８の回転方向と反対方向に回転させつつ当接させ、トナー規制ローラ２０と現像ローラ１８との間に電位差を設ける第１の動作が、図示しない離脱機構によって所定時間行われる。
この離脱機構は、直接的には図示されていないが、画像形成装置全般の駆動装置９に包含されているものとする。現像ローラ１８上のトナーをトナー規制ローラ２０側に移動させて現像ローラ１８をクリーニングする。トナー規制ローラ２０上に移動したトナーは、ブレード２０ａにより除去される。
第１の動作の直後に現像ローラ１８とトナー規制ローラ２０の回転方向は第１の動作と同じであり、電界の向きを切り換えて現像ローラ１８上のトナーがトナー規制ローラ２０側に移動するような電界を発生させる第２の動作が所定時間だけ実行される。
現像ローラ１８とトナー規制ローラ２０の回転方向は第１の動作と同じであり、電界の向きを切り換えて現像ローラ１８上のトナーがトナー規制ローラ２０側に移動するような電界を発生させ、トナー規制ローラ２０上に移動したトナーはブレード２０ａによりクリーニングされたり、後述するように現像ローラ１８側へ移動させることによりクリーニングされる。

図４は現像装置内のドクターローラの配置を変更した実施の形態を示す概略断面図である。この構成では、ドクターローラ２０の回転中心が、現像ローラ１８の回転中心の鉛直下向きよりも、現像ローラ１８回転方向の下流側に配置されている。
このような位置関係の場合、ドクターローラ２０と現像ローラ１８に挟まれてトナーがそぎ落とされると、トナーが重力にしたがってドクターローラ２０表面から滑り落ち、トナーホッパ内に戻るため、図３に示した如きトナー溜まりが形成されない。つまり、図３の例では、ドクターローラ２０の回転中心が、現像ローラ１８の回転中心の鉛直下向きよりも、現像ローラ１８回転方向の上流側に配置されているため、ドクターローラ２０上にトナー溜まりが形成されるが、図４の例では現像ローラ１８とドクターローラ２０のニップ部（近接部）が下向きに開放しているため、トナーは重力によって落下しやすい状態となっている。
図５は感光体と現像ローラが直接接触もしくは現像ギャップを介して接触している現像中の状態を示す概略図である。画像形成時には、図５に示すように、感光体１１と現像ローラ１８が直接接触もしくは現像ギャップを介して接触している。現像ローラ１８の回りの太い線はトナーを示している。
しかしながら、非画像形成時には感光体１１を停止して現像ローラ１８を駆動できるように現像装置が退避して感光体１１と接触しないようにする。なおこのとき感光体１１側を退避させるようにしても良い。
図６は第１の動作を説明する概略図である。図７は図６の第１の動作の完了時を示す概略図である。図６及び図７に示すように、現像ローラ１８は現像時と同じ方向に回転し、現像中は静止していたトナー規制ローラ（ドクターローラ）２０が現像ローラ１８と反対で当接するように回転する。
このとき、トナー規制ローラ２０に表１の条件１のバイアスを印加した。なお、この場合に、現像バイアスは０Ｖとした。この動作を少なくとも現像ローラ１８の１回転以上行なうことによって現像ローラ１８上のトナーがトナー規制ローラ２０側に移動してクリーニングされる。

図８は第２の動作を説明する概略図である。図９は図８の第２の動作の完了時を示す概略図である。次に第２の動作で、トナー規制ローラ２０に印加するバイアスを表２のように設定する。
すると図８及び図９に示すように、トナーはトナー規制ローラ２０から現像ローラ１８側に移動する。この動作をトナー規制ローラ２０の１回転以上行うことによって、トナー規制ローラ２０上のトナーがクリーニングされる。
このようなクリーニングモードの動作により、定期的に、現像ローラ１８、トナー規制ローラ２０、及び両者のニップ部の３箇所をクリーニングでき、現像装置の高寿命化を図ることができる。
本実施の形態では、−１５μＣ／ｇのトナーを用い、感光体１１の表面電位、すなわち非画像部の電位Ｖｄを−５００Ｖ、露光電位すなわち画像部の電位ＶＬを−１５０Ｖ、現像バイアス電圧Ｖｂを−３５０Ｖ ＤＣバイアスとした。
実験に使用するトナーは体積平均粒径が５．５μｍのトナーを用いた。５％画像チャートを５ｋランニングした後の異常画像を判定した。白スジの有無、ボソツキなどのざらつき感を評価対象とした。
表１ 実験条件

○：良好 ×：悪い

（実施例１）
条件１で、１００枚通紙ごとにクリーニングモードを実施したところ、５ｋランニングも異常画像は発生せず、良好な画像が出力された。
（実施例２）
図１０は別の実施例における第１の動作を説明する概略図である。図１１は図１０の第１の動作の完了時を示す概略図である。図１２は別の実施例における第２の動作を説明する概略図である。図１３は図１２の第２の動作の完了時を示す概略図である。
別の実施例では、図１０及び図１１に示すように、第１の動作、第２の動作実行中にトナー規制ローラ２０へ印加するバイアスは条件１として、供給ローラ２１に＋２００Ｖのバイアスを印加した。
供給ローラ２１にバイアスを印加しない場合、供給ローラ２１と現像ローラ１８の当接部下流からトナー規制ローラ２０と現像ローラ１８の間の領域では常にトナーが存在する。
しかしながら、供給ローラ２１と現像ローラ１８との間に電界を発生させることにより、供給ローラ１８下流の部分へのトナーの供給がなくなるため、トナー規制ローラ２０から現像ローラ１８へのトナーを移動させてトナー規制ローラ２０のクリーニングを完了した時点で、トナー規制ローラ２０と現像ローラ１８の間のニップ部にはトナーが介在しない状態になり、トナー固着をさらに生じにくくなる。
１００枚通紙ごとにクリーニングモードを実施したところ、５ｋランニング後も異常画像は発生せず、良好な画像が出力された。
（実施例３）
第１の動作と第２の動作のＤＣ成分は条件１のままで、ＡＣ成分をピーク・ツウ・ピーク電圧で８００Ｖ、周波数を４．５ｋＨｚ、Ｄｕｔｙを３５％の矩形波とした。
ＡＣバイアスを印加することにより、トナーの凝集が解消され、現像領域に凝集トナーが通過していくことがなくなるため、高画質な画像が得られる。１００枚通紙ごとにクリーニングモードを実施したところ、５ｋランニングも異常画像は発生せず、良好な画像が出力された。
（比較例１）
一方、条件２では、初期的に画像は良かったが、５ｋランニング後にはドクターブレードが目詰まりを起こし、白スジ画像が出てしまった。
（比較例２）
また、条件１でトナーとして体積平均粒径８μｍ、１０μｍ以上の個数が１６％のトナーを用いた場合、初期的には良好な画像が出力されたものの、徐々に現像装置内に凝集トナーが蓄積していき、５ｋランニング後には初期よりも画質が悪化していた。

（実施例４）
また別の実施例では、現像装置内のドクターローラの配置を変更し、図４に示す構成にした。この構成では、上述したように、ドクターローラ２０の回転中心が、現像ローラ１８の回転中心の鉛直下向きよりも、現像ローラ１８の回転方向の下流側に配置されている。
このような位置関係の場合、ドクターローラ２０と現像ローラ１８に挟まれてトナーがそぎ落とされると、トナーが重力にしたがってドクターローラ２０表面から滑り落ち、トナーホッパ内に戻るため、トナー溜まりが形成されない。
したがって、ドクターローラ２０と現像ローラ１８の間にトナーが挟まって白スジになるような問題が生じにくくなる。１００枚通紙ごとにクリーニングモードを実施したところ、５ｋランニングも異常画像は発生せず、良好な画像が出力された。
本発明によれば、トナー規制ローラ２０と現像ローラ１８のニップ部にもトナーが介在しなくなるため、この状態で長期にわたって機械が停止した状態にあっても、トナー規制ローラ２０と現像ローラ１８のトナー凝集やトナー規制ローラ２０へのトナー固着を防止することができ、さらに長期にわたって安定した画像形成ができる。
また、本発明によれば、トナー規制ローラ２０と現像ローラ１８の間に交番電界を印加することにより、トナーの凝集を防止でき長期にわたって安定した画像形成ができる。
さらに、本発明によれば微粉、及び大粒径の粗粉が少なく、均一粒径のトナーを用いることにより、トナーがドクターローラ２０や現像ローラ１８にフィルミング、固着しにくくする効果があり、トナー規制部材の耐久性がより長くなる効果を持っている。また、均一粒径のトナーが現像されることにより、ざらつき感のない高画質な画像が得られる。
本発明では、現像ローラ１８とドクターローラ２０の位置関係を規定しており、ドクターローラ２０の回転中心の位置を、現像ローラ１８の回転中心の鉛直下向きよりも現像方向の下流側に設けることにより、ドクターブレードと現像ローラの当接位置付近のトナー溜りをなくす効果がある。
これにより、トナーの凝集を防ぎ、安定して均一層厚のトナー層を形成することができ、現像装置の高寿命化、高画質な画像の維持が図れる。

本発明を適用した画像形成装置の概略図。 現像装置の概略構成を示す部分断面図。 図２の現像ローラ周辺とトナーを示す概略図。 現像装置内のドクターローラの配置を変更した実施の形態を示す概略断面図。 感光体と現像ローラが直接接触もしくは現像ギャップを介して接触している現像中の状態を示す概略図。 第１の動作を説明する概略図。 図６の第１の動作の完了時を示す概略図。 第２の動作を説明する概略図。 図８の第２の動作の完了時を示す概略図。 別の実施例における第１の動作を説明する概略図。 図１０の第１の動作の完了時を示す概略図。 別の実施例における第２の動作を説明する概略図。 図１２の第２の動作の完了時を示す概略図。

符号の説明

９ 駆動装置（離脱機構）
１０ 制御装置
１１ 感光体ドラム（潜像担持体）
１１ 感光体（潜像担持体、感光体ベルト）
１２ 帯電装置
１４ 露光装置
１５ 現像装置
１６ 転写装置
１７ クリーニング装置
１８ 現像ローラ（現像剤担持体）
１９ クリーニングブレード
２０ トナー規制ローラ（ドクターローラ）
２１ 供給ローラ（弾性ローラ）

Claims (9)

1. 潜像担持体に対向して回転自在に配置された現像剤担持体と、現像領域へ搬送されるトナーの層厚を規制するトナー規制ローラと、現像領域下流かつ前記トナー規制ローラと前記現像剤担持体との当接部上流に配置されて前記現像剤担持体にトナーを供給する供給ローラと、非画像形成時には前記現像剤担持体と前記潜像担持体とを離脱する離脱機構と、これらを制御する制御装置と、を有する非磁性一成分現像装置において、
   前記制御装置は、非画像形成時に、まず前記潜像担持体を前記現像剤担持体から離脱し、前記トナー規制ローラを前記現像剤担持体の回転方向と反対方向で当接するように回転させ、前記トナー規制ローラと前記現像剤担持体の間に電位差を設ける第１の動作を、所定時間ｔ１だけ行って前記現像剤担持体上のトナーを前記トナー規制ローラ側に移動させて前記現像剤担持体をクリーニングし、次いで前記第１の動作の直後に前記現像剤担持体と前記トナー規制ローラの回転方向が前記第１の動作と同じであり、電界の向きを切り換えて前記現像剤担持体上のトナーが前記トナー規制ローラ側に移動するような電界を発生させる第２の動作を所定時間ｔ２だけ連続して実行することを特徴とする非磁性一成分現像装置。
2. 前記第１の動作及び前記第２の動作において前記供給ローラと前記現像剤担持体の間に、トナーが前記現像剤担持体から前記供給ローラへ移動する方向の電界が発生するように電位差を設けることを特徴とする請求項１記載の非磁性一成分現像装置。
3. 前記トナー規制ローラへ印加するバイアスは直流バイアスであり、前記現像剤担持体に印加するバイアスをＶｂ、前記トナー規制ローラに印加するバイアスをＶｒとすると、前記第１の動作では、
   

   

   となるように前記トナー規制ローラへの印加バイアスを制御し、前記第２の動作では、
   

   

   となるように前記トナー規制ローラへの印加バイアスを制御することを特徴とする請求項１記載の非磁性一成分現像装置。
4. 前記トナー規制ローラに印加するバイアスが直流成分に交流成分を重畳したものであり、そのときの直流成分をＶｒ_ＤＣとすると、前記第１の動作では、
   

   

   となるように前記トナー規制ローラへの印加バイアスを制御し、前記第２の動作では、
   

   

   となるように前記トナー規制ローラへの印加バイアスを制御することを特徴とする請求項１記載の非磁性一成分現像装置。
5. 前記所定時間ｔ１は少なくとも前記現像剤担持体が１回転以上回転する時間に設定されており、前記所定時間ｔ２は、少なくとも前記トナー規制ローラが１回転以上回転する時間に設定されていることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の非磁性一成分現像装置。
6. 用いるトナーが、体積平均粒径６μｍ以下であり、１０μｍ以上の個数が１％以下であり、３μｍ以下の個数が１５％以下であ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非磁性一成分現像装置。
7. 画像形成時に、前記供給ローラの回転中心が、前記現像剤担持体の回転中心の鉛直下向きよりも、前記現像剤担持体の回転方向の下流側に配置されていることを特徴とする請求項１ないし６のいずれかに記載の非磁性一成分現像装置。
8. 請求項１ないし７記載の非磁性一成分現像装置を、少なくとも１つ以上備えることを特徴とする画像形成装置。
9. 請求項１ないし８記載の非磁性一成分現像装置と静電潜像担持体とを一体に含有し、画像形成装置本体に着脱自在であることを特徴とするプロセスカートリッジ。
   

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