JPH1020661A - 電子写真記録装置の現像器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 静電潜像の印字濃度による影響を受けること
なく、常にトナー像の濃度が一定となるように静電潜像
を現像する。 【解決手段】 トナー除去ローラ22は、中間ローラ５の
回転方向において現像位置の下流側となり、かつ現像ロ
ーラ３との接触位置の上流側となる位置でローラ面５a
に接し、中間ローラ５の回転に対する対向方向に回転す
る。また、バイアス電源23は、トナー除去ローラ22に所
定のバイアス電圧を印加することにより、中間ローラ５
からトナー除去ローラ22に向かう電界を発生させ、中間
ローラ５のトナーＴにトナー除去ローラ22方向の静電力
を作用させる。このことにより、中間ローラ５上のトナ
ーＴには、トナー除去ローラ22による機械的な力及び静
電的な力がトナーＴを剥離させるように作用する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ファクシミリ装
置，複写機，レーザプリンタ装置などの電子写真記録装
置に適用され、感光体に形成された静電潜像をトナーに
より現像する電子写真記録装置の現像器に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】図７は電子写真記録装置に配置される従
来の現像器の概略構成図であり、１は、トナー収納部１
a内に一成分系磁性トナー(以下、単にトナーという)Ｔ
を収納した現像器本体、２は電子写真記録装置において
回転可能に支持された感光体ドラムである。現像器本体
１には、内蔵した磁石等(図示省略)によってトナーＴに
対して磁力を作用させる現像ローラ３と、この現像ロー
ラ３に接した帯電ブレード４と、感光体ドラム２及び現
像ローラ３とにそれぞれ異なる位置で接した中間ローラ
５とが設けられている。

【０００３】ここで、図示の現像器において、現像ロー
ラ３に帯電ブレード４が接していることにより、現像ロ
ーラ３に吸着されたトナーＴは、そのローラ面で薄層化
されるとともに正規の極性に摩擦帯電される。現像ロー
ラ３及び中間ローラ５には、バイアス電源10及びバイア
ス電源11によりそれぞれ異なるバイアス電圧が印加され
ており、これらのバイアス電圧の電位差により生じる静
電力により、現像ローラ３上で正規極性に帯電されたト
ナーＴは中間ローラ５に転移する。

【０００４】一方、感光体ドラム２は、矢印方向に回転
するとともに像担持面２aが均一に帯電され、図示を省
略したレーザ光学系からの画像情報に対応するレーザ光
によって走査されることにより、像担持面２aに静電潜
像が形成される。バイアス電源10によりバイアス電圧が
印加された中間ローラ５は、感光体ドラム２に接する現
像位置において像担持面２a上の静電潜像における露光
領域にのみ選択的にトナーＴを付着させることにより、
静電潜像をトナー像に現像する。

【０００５】しかし、中間ローラ５は、感光体ドラム２
の静電潜像に対して選択的にトナーＴを付着させるため
に、現像位置を通過した領域にはトナー像の印字率及び
濃度等に応じてトナーＴが残存することになる。従っ
て、中間ローラ５のローラ面５aにおいては、経時的に
トナーＴの付着量が変化し、このことが、トナー像の濃
度を不安定にさせ、またトナー像に濃度ムラを発生させ
る原因になっていた。

【０００６】上記のような問題を解決するため、例え
ば、特開平6-301279号公報には、感光体にトナーを付着
させるための磁化された現像ローラと、この現像ローラ
からトナーを受け取り、かつ感光体の静電潜像に選択的
に現像剤を付着させるための中間ローラとを備えた現像
器において、前記中間ローラに接して感光体に付着しな
かった残留トナーを除去する弾性ローラを設けた現像器
が記載されている。この現像器によれば、感光体と現像
ローラとの間に設置された中間ローラ上において感光体
に付着しなかった残留トナーを、弾性ローラで除去する
ことによって中間ローラ上のトナー層を常に一定化でき
るため、現像ローラから中間ローラを介して感光体の静
電潜像に選択的に付着されるためのトナー層が一定化す
ることになり、現像時に濃度ムラなどの異常画像の発生
がなくなる、という効果が得られる。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た弾性ローラのように機械的な作用のみで中間ローラ５
からトナーＴを除去しようとした場合には、中間ローラ
５に付着するトナー量が増加するとともに、中間ローラ
５からトナーＴを除去する際の効率が低下するため、低
印字率の静電潜像を連続的に現像した場合などには、中
間ローラ５に残存するトナーＴが経時的に増加する現象
が発生し、このことにより、トナー像の濃度を常に安定
させることができなかった。

【０００８】また、黒ベタに近い高印字率の静電潜像を
現像した場合、現像位置を通過した中間ローラ５には、
トナーＴがほとんど残存しない状態になり、このような
状態では、現像ローラ３上で保持されていたトナーＴ
も、その大部分が１回の接触によって中間ローラ５に転
移してしまう。従って、黒ベタに近い高印字率の静電潜
像を現像した場合には、帯電ブレード４による１回の摩
擦帯電により現像ローラ３上で帯電されたトナーＴが中
間ローラ５を介して静電潜像に付着することになる。こ
れとは逆に、低印字率の静電潜像を現像した場合には、
現像位置を通過した中間ローラ５には、多量のトナーＴ
が残存することから、現像ローラ３から中間ローラ５へ
のトナーＴの転移も抑制され、このため、現像ローラ３
上においては帯電ブレード４により２回以上摩擦帯電さ
れるトナーＴの比率が増加することになる。このよう
に、現像ローラ３上でトナーＴが帯電ブレード４により
摩擦帯電される回数が変化すると、帯電回数に応じてト
ナーＴの帯電状態が著しく変化することから、トナー像
の濃度を常に安定させることができなかった。

【０００９】さらに、中間ローラ５のチャージアップ等
により帯電状態が異なるトナーＴが中間ローラ５から現
像ローラ３に逆転移し、あるいは現像ローラ３上におい
て正規極性とは逆極性に帯電したトナーＴが経時的に濃
化することがあるため、印字濃度に応じて現像ローラ３
に付着したトナーＴの帯電状態にバラツキが生じる。こ
のように、現像ローラ３上でトナーＴの帯電状態にバラ
ツキが生じると、トナー像の濃度が不安定になったり、
トナー像の濃度にムラが生じやすくなる。

【００１０】本発明の目的は、静電潜像の印字濃度によ
る影響を受けることなく、常にトナー像の濃度が一定と
なるように静電潜像を現像できる電子写真記録装置の現
像器を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明の請求項１記載の現像器は、トナー収納部か
ら供給された磁性を有するトナーを吸着する現像ローラ
と、この現像ローラとの間に生じる静電的な力によって
現像ローラからトナーを受け取り、このトナーを感光体
上の静電潜像に選択的に付着させて静電潜像を現像する
中間ローラとを備えた現像器において、少なくともロー
ラ表層部が弾性体により形成され、前記中間ローラに接
して感光体に対する現像後に残留したトナーを中間ロー
ラから除去するトナー除去ローラと、前記中間ローラか
ら前記トナー除去ローラに向かう電界を発生させるバイ
アスをトナー除去ローラに印加し、中間ローラ上のトナ
ーにトナー除去ローラ方向の静電的な力を作用させるバ
イアス印加手段とを備えたことを特徴とする。

【００１２】さらに、請求項２記載の現像器は、前記ト
ナー除去ローラが、トナーに対して磁気的な吸引力を作
用させる着磁部を備えたことを特徴とする。

【００１３】さらに、請求項３記載の現像器は、前記ト
ナー除去ローラにより前記中間ローラから剥離されたト
ナーが、トナー除去ローラに付着して搬送され、前記ト
ナー収納部に搬送される位置でトナー除去ローラから落
下するようにしたことを特徴とする。

【００１４】また、請求項４記載の現像器は、トナー収
納部から供給された磁性を有するトナーを吸着する現像
ローラと、この現像ローラとの間に生じる静電的な力に
よって現像ローラからトナーを受け取り、このトナーを
感光体上の静電潜像に選択的に付着させて静電潜像を現
像する中間ローラと、少なくともローラ表層部が弾性体
により形成され、前記中間ローラに接して感光体に対す
る現像後に残留したトナーを中間ローラから除去するト
ナー除去ローラとを備えた現像器において、前記トナー
除去ローラに接してそのローラ面に付着したトナーを剥
離させる剥離用ブレードを備えたことを特徴とする。

【００１５】また、請求項５記載の現像器は、トナー収
納部から供給された磁性を有するトナーを吸着する現像
ローラと、この現像ローラとの間に生じる静電的な力に
よって現像ローラからトナーを受け取り、このトナーを
感光体上の静電潜像に選択的に付着させて静電潜像を現
像する中間ローラとを備えた現像器において、前記現像
ローラに接して前記中間ローラに対するトナー受け渡し
後に残留したトナーを現像ローラから除去するトナー除
去手段を備えたことを特徴とする。

【００１６】さらに、請求項６記載の現像器は、前記ト
ナー除去手段を、少なくともローラ表層部が弾性体によ
り形成されたトナー除去ローラによって構成し、前記ト
ナー除去ローラに前記現像ローラからトナー除去ローラ
に向かう電界を発生させるバイアスを印加し、現像ロー
ラ上のトナーにトナー除去ローラ方向の静電的な力を作
用させるバイアス印加手段を備えたことを特徴とする。

【００１７】さらに、請求項７記載の現像器は、前記バ
イアス印加手段が、前記トナー除去ローラに前記中間ロ
ーラと同一のバイアスを印加することを特徴とする。

【００１８】さらに、請求項８記載の現像器は、前記ト
ナー除去ローラのローラ面に接し、このローラ面に付着
したトナーを剥離させる剥離用ブレードを備えたことを
特徴とする。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。尚、図７に基づいて説明した部材
に対応する部材については同一符号を付して説明を省略
する。図１は本発明による現像器の第１の実施形態を示
す概略構成図であり、21はトナー収納部１a内に配置さ
れた第１アジテータ、22は中間ローラ５のローラ面５a
に接したトナー除去ローラであり、着磁された芯金22a
及びこの芯金22aの外周面に巻着された弾性部材22bによ
って構成されている。23はトナー除去ローラ22における
芯金22aに所定のバイアス電圧を印加するバイアス電
源、24は現像器本体１の底部付近において第１アジテー
タ21とトナー除去ローラ22との間に配置された第２アジ
テータである。

【００２０】次に、本実施形態の現像器による静電潜像
に対する現像動作を説明する。第１アジテータ21は、ト
ナー収納部１a内においてトナーＴを撹拌するとともに
現像ローラ３にトナーＴを接触させる。このトナーＴ
は、現像ローラ３に付着し、帯電ブレード４により薄層
化されるとともに正規の極性に帯電され、中間ローラ５
との接触位置で現像ローラ３から中間ローラ５に転移付
着する。中間ローラ５は、感光体ドラム２に接する現像
位置においてトナーＴを感光体ドラム２上の静電潜像に
トナーＴを選択的に転移させることにより、静電潜像を
トナー像に現像する。この際、中間ローラ５上には、静
電潜像の印字率や現像濃度に応じてトナーＴが残存す
る。トナー除去ローラ22は、中間ローラ５の回転方向に
おいて現像位置の下流側となり、かつ現像ローラ３との
接触位置の上流側となる位置でローラ面５aに接し、中
間ローラ５の回転に対する対向方向に回転する。また、
バイアス電源23は、トナー除去ローラ22に所定のバイア
ス電圧を印加することにより、中間ローラ５からトナー
除去ローラ22に向かう電界を発生させ、中間ローラ５上
のトナーＴにトナー除去ローラ22方向の静電力を作用さ
せる。このことにより、中間ローラ５上のトナーＴに
は、トナー除去ローラ22による機械的な力及び静電力が
トナーＴを剥離させるように作用することから、現像後
に中間ローラ５に残留するトナーＴの量が多い場合で
も、機械的な力のみの場合と比較して中間ローラ５に付
着したトナーＴを効率的に除去することができる。

【００２１】中間ローラ５から除去されたトナーＴは、
その大部分がトナー除去ローラ22に付着し磁力及び静電
力によりトナー除去ローラ22に保持されて、中間ローラ
５へ再転移することが防止される。トナー除去ローラ22
に付着するトナーＴが、磁力及び静電力により保持可能
な量以上まで増加すると、磁力及び静電力により保持で
きないトナーＴついては現像器本体１内の底部に落下す
る。このトナーＴは、第２アジテータ24によりトナー収
納部１aに搬送され、第１アジテータ21によりトナー収
納部１a内のトナーＴと均一に混合するように撹拌され
る。また、中間ローラ５から除去されトナー除去ローラ
22に付着しなかったトナーＴは、現像器本体１内の底部
に直接落下し、あるいは現像器本体１に飛散する。現像
器本体１にトナーＴが飛散し、これが感光体ドラム２に
付着すると地肌汚れ等の原因になるが、このように、一
旦飛散したトナーＴもトナー除去ローラ22に吸着される
ので、感光体ドラム２にトナーＴが付着することにより
地肌汚れを発生させたり、トナーＴにより装置内部が汚
れることを防止できる。

【００２２】図２は本発明による現像器の第２の実施形
態を示す概略構成図であり、図１に基づいて説明した部
材に対応する部材については同一符号を付して説明を省
略する。25は中間ローラ５のローラ面５aに接したトナ
ー除去ローラであり、着磁された芯金22a及びこの芯金2
2aの外周面に巻着された弾性部材22bによって構成され
ている。第２の実施形態の現像器が第１の実施形態の現
像器と異なる点は、現像器本体１内に第２アジテータ24
が配置されておらず、トナー除去ローラ25がトナー収納
部１aに近接した位置に配置されていることである。

【００２３】本実施形態の現像器において、トナー除去
ローラ25により中間ローラ５から除去されて落下したト
ナーＴは、現像器本体１の底部の傾斜面に沿ってトナー
収納部１aに搬送される。このように、中間ローラ５か
ら剥離したトナーＴが、トナー除去ローラ25に付着して
搬送され、トナー収納部１aに搬送される位置でトナー
除去ローラ25から落下するように構成したことにより、
トナーＴをトナー収納部１aに搬送する第２アジテータ2
4を省略することができるので、現像器の構造を簡単に
し、その製造コストを低減することが可能になる。

【００２４】図３は本発明による現像器の第３の実施形
態を示す概略構成図であり、図１に基づいて説明した部
材に対応する部材については同一符号を付して説明を省
略する。26は中間ローラ５のローラ面５aに接したトナ
ー除去ローラであり、芯金26a及びこの芯金26aの外周面
に巻着された弾性部材26bによって構成されている。27
は現像器本体１内に配置された剥離用ブレードであり、
その先端部がトナー除去ローラ26のローラ面26cに圧接
するように支持されている。

【００２５】次に、本実施形態の現像器による現像動作
を説明する。第１アジテータ21は、トナー収納部１a内
においてトナーＴを撹拌するとともに現像ローラ３にト
ナーＴを接触させる。このトナーＴは、現像ローラ３に
付着し、帯電ブレード４により薄層化されるとともに正
規極性に帯電され、中間ローラ５との接触位置で現像ロ
ーラ３から中間ローラ５に転移付着する。中間ローラ５
は、感光体ドラム２に接する現像位置においてトナーＴ
を感光体ドラム２上の静電潜像に対してトナーＴを選択
的に転移させることにより、静電潜像をトナー像に現像
する。この際、中間ローラ５上には、静電潜像の印字率
や現像濃度に応じてトナーＴが残留する。トナー除去ロ
ーラ26は、中間ローラ５の回転方向において現像位置の
下流側となり、かつ現像ローラ３との接触位置の上流側
となる位置でローラ面５aに接し、中間ローラ５に対す
る対向方向に回転する。このことにより、中間ローラ５
上のトナーＴには、トナー除去ローラ26による機械的な
力がトナーＴを剥離させるように作用することから、現
像後に中間ローラ５に残留するトナーＴを除去すること
ができる。

【００２６】中間ローラ５から除去されたトナーＴは、
その一部がトナー除去ローラ26に付着し、残りのトナー
Ｔがトナー収納部１aの底部に落下する。トナー除去ロ
ーラ26に付着したトナーＴも、剥離用ブレード27により
トナー除去ローラ26から剥離する。この結果、中間ロー
ラ５との接触前には、トナー除去ローラ26にトナーＴが
常に付着していない状態となることから、ローラ面26c
に付着するトナーＴあが増加してトナー除去ローラ26に
よるトナーＴの除去能力が低下することを防止できるた
め、現像後に中間ローラ５に残留するトナーＴの量が多
い場合でも、中間ローラ５に付着したトナーＴを確実に
除去することができる。剥離用ブレード27によりトナー
除去ローラ26から剥離したトナーＴは、第２アジテータ
24によりトナー収納部１aに搬送され、第１アジテータ2
1によりトナー収納部１a内のトナーＴと均一に混合する
ように撹拌される。

【００２７】図４は本発明による現像器の第４の実施形
態を示す概略構成図、図５は図４に示す現像器における
要部の構成図であり、図１に基づいて説明した部材に対
応する部材については同一符号を付して説明を省略す
る。30は現像器本体、31は現像器本体30に着脱可能に装
着されたトナーカートリッジであり、トナー収納部を構
成したトナーカートリッジ31内には、トナーＴを撹拌す
る第１アジテータ(図示省略)及び、このアジテータによ
り撹拌されたトナーＴをトナー供給口31aから現像器本
体30の底部に設けられたトナー溜り30aに供給するフィ
ード部材32が配置されている。33はトナー溜り30a内に
配置された第２アジテータ、34は現像ローラ３に接した
トナー除去ローラであり、芯金34a及びこの芯金34aの外
周面に巻着された弾性部材34bによって構成されてい
る。35はトナー溜り30a内に配置された剥離用ブレード
であり、その先端部がトナー除去ローラ34のローラ面34
cに当接するように支持されている。

【００２８】次に、本実施形態の現像器による現像動作
を説明する。第２アジテータ33は、トナー溜り30aにお
いてトナーＴを撹拌するとともに現像ローラ３にトナー
Ｔを接触させる。このトナーＴは、現像ローラ３に付着
し、帯電ブレード４により薄層化されるとともに正規極
性に帯電され、中間ローラ５との接触位置で現像ローラ
３から中間ローラ５に転移付着する。この際、現像ロー
ラ３は、現像位置の通過後に中間ローラ５に残留するト
ナーＴに応じ、現像時の不足分を補う量のトナーＴを中
間ローラ５に転移させる。従って、中間ローラ５との接
触位置を通過した現像ローラ３上には、感光体ドラム２
上で既に現像された静電潜像の印字率や現像濃度に応じ
た量のトナーＴが残留する。そして、中間ローラ５は、
感光体ドラム２に接する現像位置において感光体ドラム
２上の静電潜像に対してトナーＴを選択的に転移させる
ことにより、静電潜像をトナー像に現像する。

【００２９】トナー除去ローラ34は、現像ローラ３の回
転方向において中間ローラ５との接触位置の下流側とな
り、かつ帯電ブレード４との接触位置の上流側となる位
置でローラ面34cに接し、現像ローラ３の回転に対する
従動方向に回転する。また、バイアス電源11は、帯電ブ
レード４及び現像ローラ３にそれぞれ同一のバイアス電
圧Ｖbを印加し、バイアス電源10は、中間ローラ５及び
トナー除去ローラ34にそれぞれ同一のバイアス電圧Ｖm
を印加する。このことにより、現像ローラ３から中間ロ
ーラ５に向かう電界、及び現像ローラ３からトナー除去
ローラ34に向かう電界を同時に発生させ、現像ローラ３
上のトナーＴに中間ローラ５方向及びトナー除去ローラ
34方向の静電力を作用させる。従って、中間ローラ５と
の接触位置を通過した現像ローラ３に残留したトナーＴ
は、トナー除去ローラ34との接触位置でトナー除去ロー
ラ34に転移付着し、現像ローラ３から除去される。トナ
ー除去ローラ34に付着したトナーＴは、剥離用ブレード
35により剥離されてトナー溜り30a内に戻され、第２ア
ジテータ33によりトナー溜り30aのトナーＴと均一にな
るように混合される。

【００３０】本実施形態の現像器によれば、現像ローラ
３上でトナーＴが帯電ブレード４により摩擦帯電される
前に、一旦現像ローラ３からトナーＴが除去されること
により、帯電ブレード４に帯電されるトナーＴの帯電回
数は常に１回のみとなるため、中間ローラ５上でのトナ
ーＴの帯電状態及び付着量を安定させることができる。
さらに、中間ローラ５のチャージアップ等により帯電状
態が異なるトナーＴが中間ローラ５から現像ローラ３に
逆転移し、あるいは現像ローラ３上においてトナーＴが
逆極性に帯電した場合でも、このようなトナーＴもトナ
ー除去ローラ34により短時間のうちに除去されるので、
現像ローラ３上でトナーＴの帯電状態にバラツキが生じ
ることを防止できる。この結果、感光体ドラム２上で現
像されたトナー像の濃度を常に安定させることができ、
かつトナー像の濃度にムラが生じることが防止される。

【００３１】図６は本発明による電子写真記録装置の一
実施形態を示す概略構成図であり、図１に基づいて説明
した部材に対応する部材については同一符号を付して説
明を省略する。41は現像ローラ３及び帯電ブレード４に
バイアス電圧Ｖbを印加するバイアス電源回路、42は中
間ローラ５にバイアス電圧Ｖmを印加するバイアス電源
回路、43は感光体ドラム２の交換後に感光体ドラム２に
対して静電潜像を形成した回数をカウントする作像カウ
ンタ、44はバイアス電源回路41，42を制御するバイアス
制御部である。

【００３２】次に、本実施形態の電子写真記録装置によ
る画像形成動作を説明する。帯電器28は所定の帯電電圧
が印加されることより、コロナ放電を発生して矢印方向
に回転する感光体ドラム２を均一に帯電する。図示を省
略したレーザ光学系は、均一に帯電されたローラ面２a
を画像情報に対応するレーザ光Ｌによって走査すること
により静電潜像を形成する。

【００３３】一方、現像器本体１において、アジテータ
29は、トナー収納部１a内のトナーＴを撹拌するととも
に現像ローラ３にトナーＴを接触させる。このトナーＴ
は、現像ローラ３に付着し、帯電ブレード４により薄層
化されるとともに正規極性に帯電され、中間ローラ５と
の接触位置で現像ローラ３から中間ローラ５に転移付着
する。中間ローラ５は、感光体ドラム２に接する現像位
置において感光体ドラム２上の静電潜像に対してトナー
Ｔを選択的に転移させることにより、静電潜像をトナー
像に現像する。この際、バイアス制御部44は、バイアス
電源回路41，42を制御することにより、バイアス電源回
路41によって現像ローラ３及び帯電ブレード４にバイア
ス電圧Ｖbを印加し、バイアス電源回路42により中間ロ
ーラ５にバイアス電圧Ｖmが印加する。

【００３４】ところが、上記のような電子写真記録装置
では、感光体ドラム２に対する静電潜像の形成回数の増
加と共に感光体ドラム２おける像担持体が劣化し、一定
の帯電電圧の下では帯電器28により帯電された感光体ド
ラム２の帯電電位Ｖdが経時的に低下するという問題が
生じる。図８は本実施形態の電子写真記録装置における
感光体ドラムにおける地汚れと帯電電位との関係を示す
特性図である。ここで、横軸はバイアス電圧Ｖmと感光
体ドラム２の帯電電位Ｖdとの電位差を、縦軸には感光
体ドラム２上に形成された静電潜像における地汚れの程
度を示す地汚れの評価をそれぞれ示している。図から明
らかなように、電位差(Ｖm−Ｖd)が飽和電位Ｖcから増
加すると共に感光体ドラム２における地汚れが悪化す
る。従って、バイアス電源回路42により中間ローラ５に
印加されるバイアス電圧Ｖmを一定に制御した場合に
は、帯電電位Ｖdが、電位差(Ｖm−Ｖd)を飽和電位Ｖc以
上にする電圧値から低下すると共に、感光体ドラム２に
おける地汚れが悪化することになる。

【００３５】上記のような問題を解決するため、従来の
電子写真記録装置には、バイアス電圧Ｖb又はバイアス
電圧Ｖmを調整可能にしたものがあり、例えば、ユーザ
が装置本体のオペレーションパネルからバイアス電圧Ｖ
b，Ｖmを調整してトナー像することにより、地汚れの発
生を防ぐようにするものがある(例えば、特開平7-13447
7号公報を参照)。しかしながら、このような電子写真記
録装置では、ユーザがトナー像が転写された記録媒体の
地汚れを確認した後にバイアス電圧Ｖb，Ｖmを調整しな
ければならず、またバイアス電圧Ｖb，Ｖmの調整を度々
実行しなければならないため、良好な画像を維持するに
はバイアス電圧Ｖb，Ｖmの調整作業が煩雑になるという
問題が生じる。

【００３６】また、現像ローラ３上のトナーＴにおける
面積当たりの付着量は、バイアス電圧Ｖb，Ｖmを一定に
した場合には、感光体ドラム２に対する現像時間の増加
と共に増加する傾向を示す。このことから、現像時間の
増加と共にトナーＴの消費量が増加し、現像器本体１に
対するトナーＴの補給周期、あるいはトナーカートリッ
ジとして構成された現像器本体１の交換周期が短くなっ
てしまう。

【００３７】図９は本実施形態のバイアス制御部による
制御を説明するためのバイアス電圧Ｖb，Ｖmの特性図で
ある。バイアス制御部44は、バイアス電圧Ｖbとバイア
ス電圧Ｖmとが常に一定の電位差となるように、バイア
ス電源回路41，42によりバイアス電圧Ｖb，Ｖmの電圧値
をそれぞれ制御すると共に、 デューティ比Ｄ(％)＝(バイアス電圧Ｖb，Ｖmのオン時
間ｔ／バイアス電圧Ｖb，Ｖmのパルス幅Ｔ)×100 を制御することにより、バイアス電圧Ｖb，Ｖmを設定出
力に制御する。

【００３８】図10は本実施形態の感光体ドラムにおける
帯電電位Ｖdと作像回数との関係を示す特性図である。
感光体ドラム２に対する静電潜像を形成した回数(作像
回数)、即ちレーザ光Ｌによる露光回数が増加すると共
に、図10に示すように、帯電器28により帯電された感光
体ドラム２の帯電電位Ｖdが漸次低下する。この際の帯
電電位Ｖdの低下率は、感光体ドラム２の個体差に影響
されることなく、略一定になることが経験的に明らかに
なっている。従って、帯電電位Ｖdは、作像カウンタ43
により計数される作像回数より近似的に算出することが
できる。バイアス制御部44は、作像カウンタ43からの信
号により感光体ドラム２に対する現在の作像回数を検出
し、帯電電位Ｖdとバイアス電圧Ｖmとの電位差が予め設
定された電位差となるように、バイアス電源回路42によ
り印加されるバイアス電圧Ｖmを作像回数に対応させて
変化させる。この際、バイアス制御部44は、バイアス電
圧Ｖmの変化と同時にバイアス電圧Ｖbがスライドして変
化するようにバイアス電源回路41を制御する。このよう
に、バイアス制御部44がバイアス電源回路42により印加
されるバイアス電圧Ｖmを作像回数に対応させて変化さ
せることにより、帯電電位Ｖdが経時的に低下すること
による地汚れを防止することができる。

【００３９】図11は本実施形態の現像ローラにおけるト
ナー付着量と現像時間との関係を示す特性図、図12は本
実施形態の中間ローラにおけるトナー付着量と電位差
(Ｖm−Ｖd)との関係を示す特性図である。バイアス電圧
Ｖb，Ｖmを一定にした場合、現像ローラ３に付着するト
ナーＴの付着量は、現像時間の増加と共に増加する傾向
を示す。現像器における累計の現像時間は感光体ドラム
２に対する作像回数に略比例し、このことから、現像ロ
ーラ３上の面積当たりのトナー付着量Ｇpは、図11に示
すように感光体ドラム２に対する作像回数の増加と共に
増加する。

【００４０】また、現像ローラ３から転移して中間ロー
ラ５に付着するトナーＴの量は、飽和電位Ｖc以下では
電位差(Ｖm−Ｖd)の増加と共に漸次増加するが、飽和電
位Ｖc以上では現像ローラ３上のトナーＴがすべて転移
し中間ローラ５に付着することから、電位差(Ｖm−Ｖd)
に影響されることなく略一定になる。従来、電位差(Ｖm
−Ｖd)が飽和電位Ｖc付近になるようにバイアス電圧Ｖ
b，Ｖmは設定されている。従って、電位差(Ｖm−Ｖd)が
飽和電位Ｖc以上では、中間ローラ５上のトナー付着量
Ｇmは、現像ローラ３上のトナー付着量Ｇpの増加によっ
てのみ増加することになる。中間ローラ５上のトナー付
着量Ｇmが増加すると、トナー像における黒部ベタ部へ
のトナーＴの付着量が増加し、かつドットも肥大するこ
とから、現像時のトナー消費量が増加する。このような
場合には、画像濃度の調整部によりトナー像の濃度を低
下させることにより、トナー消費量を減少させることが
可能であるが、文字パターン等によって形成されたトナ
ー像については、画像濃度の判断が困難であることか
ら、ユーザが目視により適正な画像濃度に調整すること
は困難である。

【００４１】本実施形態の電子写真記録装置では、バイ
アス制御部44が、作像回数が所定の回数に到達すると、
作像回数の増加と共に電位差(Ｖm−Ｖd)が飽和電位Ｖc
以下の範囲で漸次減少するように、バイアス電源回路4
1，42からのバイアス電圧Ｖb，Ｖmをそれぞれ制御す
る。前述したように、現像ローラ３上のトナー付着量Ｇ
pは、作像回数の増加と共に増加することから、作像回
数によって近似的に算出することが可能である。このた
め、作像回数の増加と共に電位差(Ｖm−Ｖd)が飽和電位
Ｖc以下の範囲で漸次減少するようにバイアス電圧Ｖb，
Ｖmをそれぞれ制御することにより、現像ローラ３上か
ら中間ローラ５に転移付着するトナーＴの比率を減少さ
せることができるので、作像回数の増加と共に現像時に
消費されるトナーＴが増加していくことを防止できる。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の請求項１
記載の現像器によれば、少なくともローラ表層部が弾性
体により形成され、中間ローラに接して感光体に対する
現像後に残留したトナーを中間ローラから除去するトナ
ー除去ローラと、中間ローラから前記トナー除去ローラ
に向かう電界を発生させるバイアスをトナー除去ローラ
に印加し、中間ローラ上のトナーにトナー除去ローラ方
向の静電的な力を作用させるバイアス印加手段とを備え
たことにより、中間ローラ上のトナーには、トナー除去
ローラによる機械的な力及び静電的な力がトナーを剥離
させるように作用することから、現像後に中間ローラに
残存するトナーの量が多い場合でも、機械的な力のみの
場合と比較して中間ローラに付着したトナーＴを効率的
に除去することができる。

【００４３】さらに、請求項２記載の現像器によれば、
トナー除去ローラが、トナーに対して磁気的な吸引力を
作用させる着磁部を備えたことにより、中間ローラ上の
トナーには、トナー除去ローラによる機械的な力，静電
的な力及び磁気的な力がトナーを剥離させるように作用
することから、現像後に中間ローラに残存するトナーの
量が多い場合でも、機械的な力及び静電的な力のみの場
合と比較して中間ローラに付着したトナーＴを効率的に
除去することができる。

【００４４】さらに、請求項３記載の現像器によれば、
トナー除去ローラにより中間ローラから剥離されたトナ
ーが、トナー除去ローラに付着して搬送され、トナー収
納部に搬送される位置でトナー除去ローラから落下する
ようにしたことにより、トナーをトナー収納部に搬送す
るアジテータ等の機構を省略することができるので、現
像器の構造を簡単にし、その製造コストを低減すること
が可能になる。

【００４５】また、請求項４記載の現像器によれば、ト
ナー除去ローラに接してそのローラ面に付着したトナー
を剥離させる剥離用ブレードを備えたことにより、トナ
ー除去ローラに付着したトナーが、剥離用ブレードによ
りトナー除去ローラから剥離するので、中間ローラとの
接触前には、トナー除去ローラにトナーが常に付着して
いない状態となる。このことから、ローラ面に付着する
トナーが増加してトナー除去ローラによるトナーの除去
能力が低下することを防止できるため、現像後に中間ロ
ーラに残存するトナーの量が多い場合でも、中間ローラ
に付着したトナーを確実に除去することができる。

【００４６】また、請求項５記載の現像器によれば、現
像ローラに接して中間ローラに対するトナー受け渡し後
に残留したトナーを現像ローラから除去するトナー除去
手段を備えたことにより、現像ローラ上でトナーが帯電
される前に、一旦現像ローラからトナーＴが除去され、
帯電ブレードに帯電されるトナーの帯電回数は常に１回
のみとなるため、中間ローラ５上でのトナーの帯電状態
及び付着量を安定させることができ、さらに中間ローラ
のチャージアップ等により帯電状態が異なるトナーが中
間ローラから現像ローラに逆転移し、あるいは現像ロー
ラ上においてトナーが逆極性に帯電した場合でも、この
ようなトナーもトナー除去ローラにより短時間のうちに
除去されるので、現像ローラ上でトナーの帯電状態にバ
ラツキが生じることを防止できる。この結果、感光体ド
ラム上で現像したトナー像の濃度を常に安定させること
ができ、かつトナー像の濃度にムラが生じることが防止
される。

【００４７】さらに、請求項６記載の現像器によれば、
トナー除去手段を、少なくともローラ表層部が弾性体に
より形成されたトナー除去ローラによって構成し、トナ
ー除去ローラに現像ローラからトナー除去ローラに向か
う電界を発生させるバイアスを印加し、現像ローラ上の
トナーにトナー除去ローラ方向の静電的な力を作用させ
るバイアス印加手段を備えたことにより、現像ローラ上
のトナーには、トナー除去ローラによる機械的な力及び
静電的な力がトナーを剥離させるように作用することか
ら、現像後に現像ローラに残存するトナーの量が多い場
合でも、機械的な力のみの場合と比較して現像ローラに
付着したトナーを効率的に除去することができる。

【００４８】さらに、請求項７記載の現像器によれば、
バイアス印加手段が、トナー除去ローラに中間ローラと
同一のバイアスを印加することにより、トナー除去ロー
ラ及び中間ローラにバイアスを印加するとバイアス電源
を共通化することができるので、現像器の構造を簡単に
し、その製造コストを低減することが可能になる。

【００４９】さらに、請求項８記載の現像器によれば、
トナー除去ローラのローラ面に接し、このローラ面に付
着したトナーを剥離させる剥離用ブレードを備えたこと
により、トナー除去ローラに付着したトナーが、剥離用
ブレードによりトナー除去ローラから剥離するので、現
像ローラとの接触前には、トナー除去ローラにトナーが
常に付着していない状態となる。このことから、ローラ
面に付着するトナーが増加してトナー除去ローラによる
トナーの除去能力が低下することを防止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による現像器の第１の実施形態を示す概
略構成図である。

【図２】本発明による現像器の第２の実施形態を示す概
略構成図である。

【図３】本発明による現像器の第３の実施形態を示す概
略構成図である。

【図４】本発明による現像器の第４の実施形態を示す概
略構成図である。

【図５】図４に示す現像器における要部の構成図であ
る。

【図６】本発明による電子写真記録装置の一実施形態を
示す概略構成図である。

【図７】電子写真記録装置に配置される従来の現像器の
概略構成図である。

【図８】本実施形態の電子写真記録装置における感光体
ドラムにおける地汚れと帯電電位との関係を示す特性図
である。

【図９】本実施形態のバイアス制御部による制御を説明
するためのバイアス電圧Ｖb，Ｖmの特性図である。

【図１０】本実施形態の感光体ドラムにおける帯電電位
Ｖdと作像回数との関係を示す特性図である。

【図１１】本実施形態の現像ローラにおけるトナー付着
量と現像時間との関係を示す特性図である。

【図１２】本実施形態中間ローラにおけるトナー付着量
と電位差(Ｖm−Ｖd)との関係を示す特性図である。

【符号の説明】

１，30…現像器本体、 １a…トナー収納部、 ２…感
光体ドラム、 ２a…像担持面、 ３…現像ローラ、
４…帯電ブレード、 ５…中間ローラ、 10，11，23…
バイアス電源、 22，25，26，34…トナー除去ローラ、
27，35…剥離用ブレード、 31…トナーカートリッ
ジ、 32…フィード部材、 41，42…バイアス電源回
路、 43…作像カウンタ、 44…バイアス制御部。

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トナー収納部から供給された磁性を有す
   るトナーを吸着する現像ローラと、 この現像ローラとの間に生じる静電的な力によって現像
   ローラからトナーを受け取り、このトナーを感光体上の
   静電潜像に選択的に付着させて静電潜像を現像する中間
   ローラとを備えた現像器において、 少なくともローラ表層部が弾性体により形成され、前記
   中間ローラに接して感光体に対する現像後に残留したト
   ナーを中間ローラから除去するトナー除去ローラと、 前記中間ローラから前記トナー除去ローラに向かう電界
   を発生させるバイアスをトナー除去ローラに印加し、中
   間ローラ上のトナーにトナー除去ローラ方向の静電的な
   力を作用させるバイアス印加手段とを備えたことを特徴
   とする電子写真記録装置の現像器。
2. 【請求項２】 前記トナー除去ローラが、トナーに対し
   て磁気的な吸引力を作用させる着磁部を備えたことを特
   徴とする請求項１記載の電子写真記録装置の現像器。
3. 【請求項３】 前記トナー除去ローラにより前記中間ロ
   ーラから剥離されたトナーが、トナー除去ローラに付着
   して搬送され、前記トナー収納部に搬送される位置でト
   ナー除去ローラから落下するようにしたことを特徴とす
   る請求項２記載の電子写真記録装置の現像器。
4. 【請求項４】 トナー収納部から供給された磁性を有す
   るトナーを吸着する現像ローラと、 この現像ローラとの間に生じる静電的な力によって現像
   ローラからトナーを受け取り、このトナーを感光体上の
   静電潜像に選択的に付着させて静電潜像を現像する中間
   ローラと、 少なくともローラ表層部が弾性体により形成され、前記
   中間ローラに接して感光体に対する現像後に残留したト
   ナーを中間ローラから除去するトナー除去ローラとを備
   えた現像器において、 前記トナー除去ローラに接してそのローラ面に付着した
   トナーを剥離させる剥離用ブレードを備えたことを特徴
   とする電子写真記録装置の現像器。
5. 【請求項５】 トナー収納部から供給された磁性を有す
   るトナーを吸着する現像ローラと、 この現像ローラとの間に生じる静電的な力によって現像
   ローラからトナーを受け取り、このトナーを感光体上の
   静電潜像に選択的に付着させて静電潜像を現像する中間
   ローラとを備えた現像器において、 前記現像ローラに接して前記中間ローラに対するトナー
   受け渡し後に残留したトナーを現像ローラから除去する
   トナー除去手段を備えたことを特徴とする電子写真記録
   装置の現像器。
6. 【請求項６】 前記トナー除去手段を、少なくともロー
   ラ表層部が弾性体により形成されたトナー除去ローラに
   よって構成し、 前記トナー除去ローラに前記現像ローラからトナー除去
   ローラに向かう電界を発生させるバイアスを印加し、現
   像ローラ上のトナーにトナー除去ローラ方向の静電的な
   力を作用させるバイアス印加手段を備えたことを特徴と
   する請求項５記載の電子写真記録装置の現像器。
7. 【請求項７】 前記バイアス印加手段が、前記トナー除
   去ローラに前記中間ローラと同一のバイアスを印加する
   ことを特徴とする請求項６記載の電子写真記録装置の現
   像器。
8. 【請求項８】 前記トナー除去ローラのローラ面に接
   し、このローラ面に付着したトナーを剥離させる剥離用
   ブレードを備えたことを特徴とする請求項６又は７記載
   の電子写真記録装置の現像器。