JPH09211969A - 画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 像形成体の移動方向が下から上へと反対方向
に移動する像形成体に対し、同じく下から上へと回転す
る現像ローラを用いた場合に、一成分現像剤の供給と規
制が良好に行われ、トナーが詰まることなく、均一な現
像剤薄層が形成される現像器を有する画像形成装置を提
供すること。 【解決手段】 現像ローラが下方から上方に移動する領
域に現像領域を有し、現像ローラの中心より下方に降ろ
した垂線に対し、現像ローラの中心と現像ローラの回転
方向上流側に配設された規制部材の先端とを結ぶ直線と
の成す角α１が４５゜以上、８５゜以下であることを特
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、電子写真複写装置
等において、主に、非磁性トナー粒子からなる一成分現
像剤を用いて静電潜像を現像する現像器を有する画像形
成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、電子写真複写装置等に用いられる
現像器の一つとして、非磁性トナーからなる一成分現像
剤を用いた現像器がある。この現像器は、表面を粗面に
して回転可能に支持された円筒状の現像ローラを有し、
この現像ローラ表面に一成分現像剤（トナー）を保持し
現像領域へ像形成体と同方向に搬送して現像を行うもの
で、像形成体面と非接触で現像する非接触現像にも用い
られる。このような現像方法を用いたものが、例えば特
開平７−１６０１０９号公報によって提案されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図４
に、上記提案による従来の一成分現像剤（トナー）を用
いた現像方法を示すが、図４に示すように、上から下に
反時計方向に回転する像形成体４１０に対し、現像器４
００の現像領域において、同じく上から下に像形成体の
回転方向と同方向に回転（図４の時計方向回転）する現
像ローラ４１２を設け、供給ローラ４１３より現像ロー
ラ４１２に供給されるトナーを規制部材４１４により層
厚を規制し、現像ローラ４１２上に現像剤層（トナー
層）を形成し、像形成体４１０上の潜像を現像する方法
が行われているが、かかる現像方法においては、図中左
側より供給されたトナーが供給ローラ４１３より上から
下へと供給されて現像ローラ４１２と擦ることにより現
像ローラ４１２上に供給される一方、余分なトナーが規
制部材４１４により規制され落下する様式となってい
る。このために規制部材４１４部にトナーが詰まらな
い。４１５は板状のマイラ等を用いたシール材である。
しかしながら、現像ローラを反対方向に回転する場合に
は、この構成を利用することができない。

【０００４】本発明は、像形成体の移動方向が下から上
へと反対方向に移動する像形成体に対し、同じく下から
上へと回転する現像ローラを用いた場合に、一成分現像
剤の供給と規制が良好に行われ、トナーが詰まることな
く、均一な現像剤薄層が形成される現像器を有する画像
形成装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】上記目的は、像形成体上
の潜像を現像する現像ローラと、前記現像ローラに一成
分現像剤を供給する供給部材と、先端を前記現像ローラ
の回転方向上流に向けて配置され現像剤層を形成する規
制部材とを設けた現像器を有する画像形成装置におい
て、前記現像ローラが下方から上方に移動する領域に現
像領域を有し、前記現像ローラの中心より下方に降ろし
た垂線に対し、前記現像ローラの中心と前記現像ローラ
の回転方向上流側に配設された前記規制部材の先端とを
結ぶ直線の成す角α１が４５゜以上、８５゜以下である
ことを特徴とする画像形成装置によって達成される（第
一の発明）。

【０００６】また、上記目的は、像形成体上の潜像を現
像する現像ローラと、前記現像ローラに一成分現像剤を
供給する供給部材と、先端を前記現像ローラの回転方向
上流に向けて配置され現像剤層を形成する規制部材とを
設けた現像器を有する画像形成装置において、前記現像
ローラが下方から上方に移動する領域に現像領域を有
し、前記現像ローラの中心より下方に降ろした垂線に対
し、前記現像ローラの中心と前記現像ローラの回転方向
上流側に配設された前記規制部材の先端とを結ぶ直線の
成す角α２が５゜以上、６０゜以下であることを特徴と
する画像形成装置によって達成される（第二の発明）。

【０００７】

【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。

【０００８】本発明の画像形成装置の一実施形態の画像
形成プロセスおよび各機構について、図１を用いて説明
する。図１は、本発明の一実施形態を示すカラー画像形
成装置の断面構成図である。

【０００９】本実施形態のカラー画像形成装置は、像形
成体として透明の基体の外周面に導電層と感光体層とが
設けられた感光体ドラムが用いられ、感光体ドラムに対
し内部に像露光手段が、また外側に帯電器、現像器、転
写器、除電器、クリーニング装置等の画像形成プロセス
手段が配置された構造である。

【００１０】像形成体である感光体ドラム１０は、例え
ば、透明アクリル樹脂の透明部材によって形成される円
筒状の基体を内側に設け、透明の導電層、ａ−Ｓｉ層あ
るいは有機感光層（ＯＰＣ）等の感光層を該基体の外周
に形成したものであり、接地された状態で図１の矢印で
示す時計方向に回転される。

【００１１】本実施形態では、感光体ドラムの光導電体
層において適切なコントラストを付与できる露光光量を
有していればよい。従って、本実施形態における感光体
ドラムの透明基体の光透過率は、１００％である必要は
なく、露光ビームの透過時にある程度の光が吸収される
ような特性であっても構わない。また、透明とは像露光
光に対して透過性を有しているということである。透光
性基体の素材としては、アクリル樹脂、特にメタクリル
酸メチルエステルモノマーを用い重合したものが、透明
性、強度、精度、表面性等において優れており好ましく
用いられるが、その他一般光学部材などに使用されるア
クリル、フッ素、ポリエステル、ポリカーボネート、ポ
リエチレンテレフタレート、などの各種透光性樹脂が使
用可能である。また、透光性導電層としては、インジウ
ム・スズ・酸化物（ＩＴＯ）、酸化錫、酸化鉛、酸化イ
ンジウム、ヨウ化銅や、Ａｕ、Ａｇ、Ｎｉ、Ａｌなどか
らなる透光性を維持した金属薄膜が用いられ、成膜法と
しては、真空蒸着法、活性反応蒸着法、各種スパッタリ
ング法、各種ＣＶＤ法、浸漬塗工法、スプレー塗布法な
どが利用される。また、光導電体層としては、アモルフ
ァスシリコン（ａ−Ｓｉ）合金感光層、アモルファスセ
レン合金感光層や、各種有機感光層（ＯＰＣ）が使用可
能である。

【００１２】帯電器としてのスコロトロン帯電器１１は
イエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ）および
黒色（Ｋ）の各色の画像形成プロセスに用いられ、像形
成体である感光体ドラム１０の移動方向に対して直交す
る方向に感光体ドラム１０と対峙して取り付けられ、感
光体ドラム１０の前述した有機感光体層に対し所定の電
位に保持された制御グリッドと放電電極１１ａとして、
例えば先鋭状電極やワイヤ電極を用いたコロナ放電とに
よって帯電作用を行い、感光体ドラム１０に対し一様な
電位を与える。

【００１３】各色毎の像露光手段としての露光ユニット
１２は、図１に示すように、感光体ドラム１０上での露
光位置を、スコロトロン帯電器１１の放電電極１１ａと
現像器１３の現像位置との間（本実施形態ではスコロト
ロン帯電器１１に設けられた放電電極１１ａと現像器１
３に設けられた現像制御電極１３５の先端との間）で、
現像ローラ１３１に対して感光体ドラムの回転方向上流
側に設けた状態で配置される。

【００１４】露光ユニット１２は、感光体ドラム１０の
軸と平行に主走査方向に配列された発光素子としてのＬ
ＥＤ（発光ダイオード）を複数個アレイ状に並べた線状
の露光素子１２ａと、等倍結像素子としてのセルフォッ
クレンズ１２ｂとが、不図示のホルダに取付けられた露
光用ユニットとして構成される。露光ユニット１２は、
感光体ドラム１０に内包して設けられた露光ユニット１
２を保持する固定部材２０に取付けられており、メモリ
に記憶された各色の画像データがメモリより順次読み出
されて各色毎の露光ユニット１２にそれぞれ電気信号と
して入力される。

【００１５】露光素子としては、その他ＦＬ（蛍光体発
光），ＥＬ（エレクトロルミネッセンス），ＰＬ（プラ
ズマ放電），ＬＥＤ（発光ダイオード）等の複数の発光
素子をアレイ状に並べた線状のものが用いられる。この
実施形態で使用される発光素子の発光波長は、通常Ｙ，
Ｍ，Ｃのトナーの透過性の高い６８０〜９００ｎｍの範
囲のものが良好であるが、裏面から像露光を行うことか
らカラートナーに透明性を十分に有しないこれより短い
波長でもよい。

【００１６】画像形成される色順序と、回転される感光
体ドラムに、該色順序に従って設けられる現像器は、本
実施形態においては、図１の矢印にて示す感光体ドラム
１０の回転方向に対してＹ，Ｍの現像器１３が感光体ド
ラム１０の左側に、また、Ｃ，Ｋの現像器１３が感光体
ドラム１０の右側に配置され、Ｙ，Ｍの現像器１３の現
像ケーシング１３８の下方にＹ，Ｍのスコロトロン帯電
器１１が、また、Ｃ，Ｋの現像器１３の現像ケーシング
１３８の上方にＣ，Ｋのスコロトロン帯電器１１が配置
される。

【００１７】各色毎の現像手段である現像器１３は、イ
エロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン（Ｃ）および黒
色（Ｋ）の一成分現像剤（トナー）をそれぞれ収容し、
それぞれ感光体ドラム１０の周面に対し所定の間隙を保
って、現像位置において感光体ドラム１０の回転方向と
同方向に回転する現像ローラ１３１を備えている。従っ
て、Ｙ，Ｍの現像器１３の現像ローラ１３１は、現像領
域において下方から上方に移動し、Ｃ，Ｋの現像器１３
の現像ローラ１３１は、現像領域において上方から下方
に移動する。本発明の画像形成装置にかかわる現像器は
現像ローラ１３１が下方から上方に移動する領域に現像
領域を有する、即ち、本説明のカラー画像形成装置での
実施形態におけるＹ、Ｍの現像器１３に関する。Ｙ、Ｍ
の現像器１３の構造、機能については、後に詳述する。
Ｃ、Ｋの現像器１３については、図４に示した従来のタ
イプの現像器が用いられる。

【００１８】また、各色毎の現像器１３は、現像ローラ
１３１の現像領域または現像領域よりも現像ローラ１３
１の回転方向上流側に現像ローラ１３１上の現像剤層
（トナー層）に当接して設けられる現像制御電極１３９
を備えている。現像制御電極１３９は現像ローラ１３１
の長手方向に平行して配置され、現像ケーシング１３８
に取付けられた板状の部材である。現像制御電極１３９
を設けることにより現像性が向上される。

【００１９】各色毎の現像器１３は、前述したスコロト
ロン帯電器１１による帯電と露光ユニット１２とによる
像露光によって形成される感光体ドラム１０上の静電潜
像を現像バイアス電圧及び現像制御電極への電圧印加に
よる非接触現像法により非接触の状態で反転現像する。

【００２０】原稿画像は本装置とは別体の画像読取装置
の撮像素子により読み取られた画像あるいは、コンピュ
ータで編集された画像を、Ｙ，Ｍ，ＣおよびＫの各色別
の画像データとして一旦メモリに記憶し格納する。

【００２１】画像記録のスタートにより不図示の感光体
駆動モータが回動され感光体ドラム１０を図１の矢印で
示す時計方向へ回転し、同時に感光体ドラム１０の左方
でイエロー（Ｙ）の現像器１３の現像ケーシング１３８
の下方に配置されたＹのスコロトロン帯電器１１の帯電
作用により感光体ドラム１０に電位の付与が開始され
る。

【００２２】感光体ドラム１０は電位を付与されたあ
と、Ｙの露光ユニット１２において第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露光が開始
されドラムの回転走査によってその表面の感光層に原稿
画像のＹの画像に対応する静電潜像を形成する。

【００２３】前記の潜像はＹの現像器１３により現像ロ
ーラ１３１上のトナーが非接触の状態で反転現像され感
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。

【００２４】次いで感光体ドラム１０は前記イエロー
（Ｙ）のトナー像の上に、さらに感光体ドラム１０の左
方、イエロー（Ｙ）の上部でマゼンタ（Ｍ）の現像器１
３の現像ケーシング１３８の下方に配置されたマゼンタ
（Ｍ）のスコロトロン帯電器１１の帯電作用により電位
を付与され、Ｍの露光ユニット１２の第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露光が行
われ、Ｍの現像器１３による非接触の反転現像によって
前記のイエロー（Ｙ）のトナー像の上にマゼンタ（Ｍ）
のトナー像が順次重ね合わせて形成される。

【００２５】同様のプロセスにより感光体ドラム１０の
右方でシアン（Ｃ）の現像器１３の現像ケーシング１３
８の上方に配置されたシアン（Ｃ）のスコロトロン帯電
器１１、Ｃの露光ユニット１２およびＣの現像器１３に
よってさらに第３の色信号に対応するシアン（Ｃ）のト
ナー像が、また感光体ドラム１０の右方、Ｃの下部で黒
色（Ｋ）の現像器１３の現像ケーシング１３８の上方に
配置された黒色（Ｋ）のスコロトロン帯電器１１、露光
ユニット１２および現像器１３によって第４の色信号に
対応する黒色（Ｋ）のトナー像が順次重ね合わせて形成
され、感光体ドラム１０の一回転以内にその周面上にカ
ラーのトナー像が形成される。

【００２６】これ等Ｙ，Ｍ，Ｃ及びＫの露光ユニット１
２による感光体ドラム１０の有機感光層に対する露光は
ドラムの内部より前述した透明の基体を通して行われ
る。従って第２，第３および第４の色信号に対応する画
像の露光は何れも先に形成されたトナー像の影響を全く
受けることなく行われ、第１の色信号に対応する画像と
同等の静電潜像を形成することが可能となる。

【００２７】現像器１３が不図示の突き当てコロにより
感光体ドラム１０と所定の値の間隙、例えば１００μｍ
〜１０００μｍをあけて非接触に保たれ、各色毎の現像
器１３による現像作用に際しては、現像ローラ１３１に
対し直流電圧あるいはさらに交流電圧を加えた現像バイ
アスが、また現像制御電極１３５に直流電圧がそれぞれ
印加され、現像器の収容する一成分現像剤によるジャン
ピング現像が行われて、透明な導電層を接地する感光体
ドラム１０に対してトナーと同極性の直流バイアスを印
加して、露光部にトナーを付着させる非接触の反転現像
が行われる。

【００２８】転写材である転写紙Ｐが転写材収納手段で
ある給紙カセット１５より送り出され、タイミングロー
ラ１６へ搬送される。感光体ドラム１０の周面上に形成
されたカラーのトナー像が、転写器１４ａにおいて、タ
イミングローラ１６の駆動によって、感光体ドラム１０
上のトナー像と同期して給紙される転写材である転写紙
Ｐに転写される。

【００２９】トナー像の転写を受けた転写紙Ｐは、除電
器１４ｂにおいて、除電を受けてドラム周面より分離し
た後、搬送手段である搬送ベルト１４ｅにより定着装置
１７へ搬送される。定着装置１７において加熱・圧着さ
れトナーを転写紙Ｐ上に溶着・定着したのち、定着装置
１７より排出され、排紙搬送ローラ対１８ａにより搬送
されて排紙ローラ１８を介して装置上部のトレイ上にト
ナー像面を下面にして排出される。

【００３０】一方、転写紙を分離した感光体ドラム１０
はクリーニング装置１９においてクリーニングブレード
１９ａによって感光体ドラム１０面を摺擦され、残留ト
ナーを除去、清掃されて原稿画像のトナー像の形成を続
行するかもしくは一旦停止して新たな原稿画像のトナー
像の形成にかかる。クリーニングブレード１９ａ及びク
リーニングローラ１９ｂによって掻き落とされた廃トナ
ーは、トナー搬送スクリュウ１９ｃにより不図示の廃ト
ナー容器へと排出される。クリーニング終了後、クリー
ニングブレード１９ａ及びクリーニングローラ１９ｂは
感光体ドラム１０の損傷を防止するために、感光体ドラ
ム１０より離間した状態に保たれる。

【００３１】実施形態１ 上記カラー画像形成装置にて説明した、本発明にかかわ
るＹ、Ｍの現像器の第一の実施形態について図２を用い
て説明する。図２は、第一の実施形態にかかわる現像器
の断面構成図であり、図２（Ａ）は、角度α１、β１の
最小値での状態を示す図であり、図２（Ｂ）は、角度α
１、β１の最大値での状態を示す図である。

【００３２】現像ローラ１３１は、例えばアルミニウ
ム、ステンレス鋼等の非磁性材料からなり、表面をサン
ドブラスト処理でＪＩＳ１０点平均粗さによる表示（Ｊ
ＩＳ−Ｂ０６１０）で０・５μｍ〜５μｍの粗面加工を
施し回転可能に支持された現像剤搬送担体である。現像
ローラ１３１が感光体ドラム１０の周面に対し所定の間
隙を保って、現像位置において感光体ドラム１０の回転
方向（図２（Ａ）の時計方向）と同方向（図２（Ａ）の
反時計方向）に回転し、現像領域において下方から上方
に移動する。

【００３３】１３２は現像ローラ１３１へ現像剤（トナ
ー）を供給するトナーの供給部材としての、例えばスポ
ンジやウレタンゴムの発泡材ローラよりなり、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（Ａ）の時計方向）に回転する供
給ローラである。１３３は現像剤層（トナー層）の高
さ、量を規制するため設けられた規制部材であり、例え
ば板状のステンレスやゴム材よりなる帯状の弾性板１３
３ａと、弾性板１３３ａの先端部で現像ローラ１３１と
の当接部に取付けられ、例えばスポンジやウレタンゴム
の発泡材よりなる帯状の弾性体１３３ｂと、より構成さ
れる。規制部材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。

【００３４】また、現像ローラ１３１の現像領域または
現像領域よりも現像ローラ１３１の回転方向上流側に現
像ローラ１３１上のトナー層に先端を当接して設けられ
る現像制御電極１３５を備えている。現像制御電極１３
５は現像ローラ１３１の長手方向に平行して配置され、
現像ケーシング１３８に取付けられた板状の部材であ
り、例えば５０〜３００μｍ厚で現像スリーブ８１に当
接するように設けた樹脂やゴムなどの絶縁体よりなる絶
縁部材１３５ｂの先端部に、絶縁部材１３５ｂに平行
し、表面を絶縁コートしてある金属等の導電性材料から
なる５０〜５００μｍ幅、１〜１００μｍ厚の線状の電
極部１３５ａを一体に設けたものである。現像制御電極
１３９を設けることにより現像性が向上される。

【００３５】１３７は、現像ローラ１３１と平行に設け
られ細長のローラよりなる、図２（Ａ）の時計方向に回
転するトナーの詰まり防止回転部材である。支持体とし
ての現像ケーシング１３８の支持部１３８ａに規制ブレ
ード１３３が、支持部１３８ｂに現像制御電極１３５が
それぞれ支持される。支持部１３８ａと支持部１３８ｂ
との間に凹部１３９ａが形成されており、規制部材１３
３や現像制御電極１３５より落下するトナーの受け部と
なる。また、現像ケーシング１３８の端部で支持部１３
８ｂと感光体ドラム１０との間に凹部１３９ｂが形成さ
れており、現像制御電極１３５より落下するトナーの受
け部となる。現像ケーシング１３８の端部に、例えば板
状のマイラーを用いたフード１３６を設け、受け部とし
ての凹部１３９ｂよりのトナーのこぼれを防止する。１
３８ｃは板状のマイラ等を用いたシール材である。

【００３６】一成分現像剤（トナー）は、現像器１３内
に密閉されており、使い切ると、現像器毎交換される。
トナーは現像ローラ１３１、規制部材１３３、供給ロー
ラ１３２間で摩擦帯電される。

【００３７】現像器１３が不図示の突き当てコロにより
感光体ドラム１０と所定の値の間隙、例えば１００μｍ
〜１０００μｍをあけて非接触に保たれ、現像器１３に
よる現像作用に際しては、現像ローラ１３１に対し直流
電圧あるいはさらに交流電圧を加えた現像バイアスが、
また現像制御電極１３５の電極部１３５ａに直流電圧が
それぞれ印加され、現像器１３の収容する一成分現像剤
によるジャンピング現像が行われて、透明な導電層を接
地する感光体ドラム１０に対してトナーと同極性の直流
バイアスを印加して、露光部にトナーを付着させる非接
触の反転現像が行われる。

【００３８】上記の現像器に用いられる一成分現像剤
（トナー）としては、従来のトナーと同様の方法で得ら
れる球形や不定形の非磁性のトナーを用いることができ
る。好ましいトナーは、スチレン系樹脂，ビニル系樹
脂，エチレン系樹脂，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滑りを良くするための流動
化剤や像担持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等表面活性
剤等を用いることができる。

【００３９】現像領域において下方から上方に移動する
現像ローラ１３１の中心Ｏ１より下方に降ろした垂線Ｏ
１−Ｐ１に対し、先端を現像ローラ１３１の回転方向上
流側に向けて配設された規制部材１３３の先端と現像ロ
ーラ１３１の中心とを結ぶ直線Ｏ１−Ｐ２の成す角α１
は４５゜以上、８５゜以下が好ましく、また、現像ロー
ラ１３１の中心Ｏ１と供給ローラ１３２の中心Ｏ２とを
結ぶ直線Ｏ１−Ｏ２と前記垂線Ｏ１−Ｐ１との成す角β
１は８０゜以上、１２０゜以下が好ましい。

【００４０】図２（Ａ）は、角度α１、β１の最小値に
近いα１＝４５゜、β１＝９０゜での状態を示し、図２
（Ｂ）は、角度α１、β２の最大値のα１＝８５゜、β
１＝１２０゜での状態を示すが、角度α１が４５゜より
小さいと、トナーが規制部材１３３の上方に詰まりがち
になり、角度α１が８５゜より大きいと、供給ローラ１
３２が上方になり、トナーが供給しにくく、また、トナ
ーを現像ローラ１３１に供給するスペースがなくなる。
角度β１が８０゜より小さいと、供給ローラ１３２と規
制部材１３３とが当接しがちになり、角度β１が１２０
゜より大きいと、供給ローラ１３２へのトナーの供給が
しにくい。

【００４１】上記の構成において、供給ローラ１３２の
回転を図２（Ａ）、図２（Ｂ）の時計方向、詰まり防止
部材１３７の回転を図２（Ａ）、図２（Ｂ）の反時計方
向とすることが好ましいが、供給ローラ１３２を図２
（Ａ）、図２（Ｂ）の反時計方向回転、詰まり防止部材
１３７を図２（Ａ）、図２（Ｂ）の時計方向回転として
用いることも可能である。

【００４２】上記の構成によれば、現像領域において下
方から上方に移動する現像ローラ１３１に対し、規制部
材近傍でトナーが詰まることなく一成分現像剤の供給、
規制が良好に行われて、均一な現像剤薄層（トナー層）
の形成がなされ、画像むらや画像抜けの無い良好な画像
が得られる。

【００４３】実施形態２ 前記カラー画像形成装置にて説明した、本発明にかかわ
るＹ、Ｍの現像器の第二の実施形態について図３を用い
て説明する。図３は、第二の実施形態にかかわる現像器
の断面構成図であり、図３（Ａ）は、角度α２、β２の
最小値での状態を示す図であり、図３（Ｂ）は、角度α
２、β２の最大値での状態を示す図である。本実施形態
において図２と同様の機能、構造を有する部材には、同
一の符番を付した。

【００４４】現像ローラ１３１は、例えばアルミニウ
ム、ステンレス鋼等の非磁性材料からなり、表面をサン
ドブラスト処理でＪＩＳ１０点平均粗さによる表示（Ｊ
ＩＳ−Ｂ０６１０）で０．５μｍ〜５μｍの粗面加工を
施し回転可能に支持された現像剤搬送担体である。現像
ローラ１３１が感光体ドラム１０の周面に対し所定の間
隙を保って、現像位置において感光体ドラム１０の回転
方向（図３（Ａ）の時計方向）と同方向（図３（Ａ）の
反時計方向）に回転し、現像領域において下方から上方
に移動する。

【００４５】２３２は現像ローラ１３１へ現像剤（トナ
ー）を供給するトナーの供給部材としての、例えばスポ
ンジやウレタンゴムの発泡材ローラよりなり、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３（Ａ）の時計方向）に回転する供
給ローラである。２３３は現像剤層（トナー層）の高
さ、量を規制するため設けられた規制部材であり、例え
ば板状のステンレスやゴム材よりなる帯状の弾性板２３
３ａと、弾性板２３３ａの先端部で現像ローラ１３１と
の当接部に取付けられ、例えばスポンジやウレタンゴム
の発泡材よりなる帯状の弾性体２３３ｂと、より構成さ
れる。規制部材２３３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。

【００４６】また、現像ローラ１３１の現像領域または
現像領域よりも現像ローラ１３１の回転方向上流側に現
像ローラ１３１上のトナー層に先端を当接して設けられ
る現像制御電極１３５を備えている。現像制御電極１３
５は現像ローラ１３１の長手方向に平行して配置され、
現像ケーシング１３８に取付けられた板状の部材であ
り、例えば５０〜３００μｍ厚で現像スリーブ８１に当
接するように設けた樹脂やゴムなどの絶縁体よりなる絶
縁部材１３５ｂの先端部に、絶縁部材１３５ｂに平行
し、表面を絶縁コートしてある金属等の導電性材料から
なる５０〜５００μｍ幅、１〜１００μｍ厚の線状の電
極部１３５ａを一体に設けたものである。現像制御電極
１３９を設けることにより現像性が向上される。

【００４７】支持体としての現像ケーシング１３８の支
持部１３８ａに規制ブレード２３３が、支持部１３８ｂ
に現像制御電極１３５がそれぞれ支持される。支持部１
３８ａと支持部１３８ｂとの間に凹部１３９ａが形成さ
れており、規制部材２３３や現像制御電極１３５より落
下するトナーの受け部となる。また、現像ケーシング１
３８の端部で支持部１３８ｂと感光体ドラム１０との間
に凹部１３９ｂが形成されており、現像制御電極１３５
より落下するトナーの受け部となる。現像ケーシング１
３８の端部に、例えば板状のマイラーを用いたフード１
３６を設け、受け部としての凹部１３９ｂよりのトナー
のこぼれを防止する。１３８ｃは板状のマイラ等を用い
たシール材である。

【００４８】一成分現像剤（トナー）は、現像器１３内
に密閉されており、使い切ると、現像器毎交換される。
トナーは現像ローラ１３１、規制部材１３３、供給ロー
ラ１３２間で摩擦帯電される。

【００４９】現像器１３が不図示の突き当てコロにより
感光体ドラム１０と所定の値の間隙、例えば１００μｍ
〜１０００μｍをあけて非接触に保たれ、現像器１３に
よる現像作用に際しては、現像ローラ１３１に対し直流
電圧あるいはさらに交流電圧を加えた現像バイアスが、
また現像制御電極１３５の電極部１３５ａに直流電圧が
それぞれ印加され、現像器１３の収容する一成分現像剤
によるジャンピング現像が行われて、透明な導電層を接
地する感光体ドラム１０に対してトナーと同極性の直流
バイアスを印加して、露光部にトナーを付着させる非接
触の反転現像が行われる。

【００５０】上記の現像器に用いられる一成分現像剤
（トナー）としては、従来のトナーと同様の方法で得ら
れる球形や不定形の非磁性のトナーを用いることができ
る。好ましいトナーは、スチレン系樹脂，ビニル系樹
脂，エチレン系樹脂，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滑りを良くするための流動
化剤や像担持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等表面活性
剤等を用いることができる。

【００５１】現像領域において下方から上方に移動する
現像ローラ１３１の中心Ｏ１より下方に降ろした垂線Ｏ
１−Ｐ１に対し、先端を現像ローラ１３１の回転方向下
流側に向けて配設された規制部材２３３の先端と現像ロ
ーラ１３１の中心とを結ぶ直線Ｏ１−Ｐ３の成す角α２
は５゜以上、６０゜以下が好ましく、また、現像ローラ
１３１の中心Ｏ１と供給ローラ２３２の中心Ｏ３とを結
ぶ直線Ｏ１−Ｏ３と前記垂線Ｏ１−Ｐ１との成す角β２
は６０゜以上、１４０゜以下が好ましい。

【００５２】図３（Ａ）は、角度α２、β２の最小値に
近いα２＝２０゜、β２＝８０゜での状態を示し、図３
（Ｂ）は、角度α２、β２の最大値のα２＝６０゜、β
２＝１４０゜での状態を示すが、角度α２が５゜より小
さいと、トナーが規制部材２３３と現像ローラ１３１の
間に詰まりがちになり、角度α２が６０゜より大きい
と、供給ローラ２３２が上方になり、トナーが供給でき
にくく、また、トナーを現像ローラ１３１に供給するス
ペースがなくなる。角度β２が６０゜より小さいと、供
給ローラ２３２と規制部材２３３とが当接しがちにな
り、角度β２が１４０゜より大きいと、供給ローラ２３
２へのトナーの供給ができにくい。

【００５３】上記の構成において、供給ローラ２３２の
回転を図３（Ａ）、図３（Ｂ）の時計方向とすることが
好ましいが、供給ローラ２３２を図３（Ａ）、図３
（Ｂ）の反時計方向回転として用いることも可能であ
る。

【００５４】上記の構成によれば、現像領域において下
方から上方に移動する現像ローラ１３１に対し、規制部
材近傍でトナーが詰まることなく一成分現像剤の供給、
規制が良好に行われて、均一な現像剤薄層（トナー層）
の形成がなされ、画像むらや画像抜けの無い良好な画像
が得られる。

【００５５】

【発明の効果】請求項１または５によれば、一成分現像
剤の供給、規制が良好に行われて、良好な現像剤層の形
成がなされ、画像むらや画像抜けの無い良好な画像が得
られる。

【００５６】請求項２または６によれば、現像剤の供給
が良好になされる。

【００５７】請求項３または７によれば、トナー溜まり
が形成される。

【００５８】請求項４または８によれば、現像制御電極
より落下した現像剤受けが形成される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示すカラー画像形成装置
の断面構成図である。

【図２】第一の実施形態にかかわる現像器の断面構成図
である。

【図３】第二の実施形態にかかわる現像器の断面構成図
である。

【図４】従来の一成分現像剤（トナー）を用いた現像方
法を示す図である。

【符号の説明】

１０ 感光体ドラム １３ 現像器 １３１ 現像ローラ １３２，２３２ 供給ローラ １３３，２３３ 規制部材 １３４ 供給板 １３５ 現像制御電極 １３８ 現像ケーシング １３８ａ，１３８ｂ 支持部 １３９ａ，１３９ｂ 凹部

フロントページの続き (72)発明者 小松 徹 東京都八王子市石川町2970番地コニカ株式 会社内

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 像形成体上の潜像を現像する現像ローラ
   と、前記現像ローラに一成分現像剤を供給する供給部材
   と、先端を前記現像ローラの回転方向上流に向けて配置
   され現像剤層を形成する規制部材とを設けた現像器を有
   する画像形成装置において、前記現像ローラが下方から
   上方に移動する領域に現像領域を有し、前記現像ローラ
   の中心より下方に降ろした垂線に対し、前記現像ローラ
   の中心と前記現像ローラの回転方向上流側に配設された
   前記規制部材の先端とを結ぶ直線の成す角α１が４５゜
   以上、８５゜以下であることを特徴とする画像形成装
   置。
2. 【請求項２】 前記供給部材が供給ローラより成り、前
   記現像ローラの中心と前記供給ローラの中心とを結ぶ直
   線と前記垂線との成す角β１が８０゜以上、１２０゜以
   下であることを特徴とする請求項１に記載の画像形成装
   置。
3. 【請求項３】 前記現像器に現像制御電極を設け、前記
   規制部材と前記現像制御電極とを支持する支持体の前記
   規制部材の支持部と前記現像制御電極の支持部との間に
   凹部を形成したことを特徴とする請求項１または２に記
   載の画像形成装置。
4. 【請求項４】 前記現像器に現像制御電極を設け、前記
   現像制御電極を支持する支持体の前記現像制御電極の支
   持部の像形成体側に凹部を形成したことを特徴とする請
   求項１〜３のいずれか一項に記載の画像形成装置。
5. 【請求項５】 像形成体上の潜像を現像する現像ローラ
   と、前記現像ローラに一成分現像剤を供給する供給部材
   と、先端を前記現像ローラの回転方向上流に向けて配置
   され現像剤層を形成する規制部材とを設けた現像器を有
   する画像形成装置において、前記現像ローラが下方から
   上方に移動する領域に現像領域を有し、前記現像ローラ
   の中心より下方に降ろした垂線に対し、前記現像ローラ
   の中心と前記現像ローラの回転方向上流側に配設された
   前記規制部材の先端とを結ぶ直線の成す角α２が５゜以
   上、６０゜以下であることを特徴とする画像形成装置。
6. 【請求項６】 前記供給部材が供給ローラより成り、前
   記現像ローラの中心と前記供給ローラの中心とを結ぶ直
   線と前記垂線との成す角β２が６０゜以上、１４０゜以
   下であることを特徴とする請求項５に記載の画像形成装
   置。
7. 【請求項７】 前記現像器に現像制御電極を設け、前記
   規制部材と前記現像制御電極とを支持する支持体の前記
   規制部材の支持部と前記現像制御電極の支持部との間に
   凹部を形成したことを特徴とする請求項５または６に記
   載の画像形成装置。
8. 【請求項８】 前記現像器に現像制御電極を設け、前記
   現像制御電極を支持する支持体の前記現像制御電極の支
   持部の像形成体側に凹部を形成したことを特徴とする請
   求項５〜７のいずれか一項に記載の画像形成装置。