JPH11327288A - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JPH11327288A
JPH11327288A JP13072098A JP13072098A JPH11327288A JP H11327288 A JPH11327288 A JP H11327288A JP 13072098 A JP13072098 A JP 13072098A JP 13072098 A JP13072098 A JP 13072098A JP H11327288 A JPH11327288 A JP H11327288A
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JP
Japan
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toner
layer thickness
developer
thickness regulating
magnetic
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JP13072098A
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English (en)
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Shogo Sato
正吾 佐藤
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Brother Industries Ltd
Original Assignee
Brother Industries Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 非磁性1成分現像剤を使用した場合でも、外
添剤のトナー母粒子への埋まり込みの防止と層厚規制ブ
レードのトナーとの摺擦による削れの防止を両立させつ
つ、かつ、トナーに対する良好な帯電性を維持し、トナ
ー補給方式を採用した場合や、可動式の現像器を備えて
多色現像を行う場合でも、印字かぶりを生じさせること
のない画像形成装置を提供すること。 【解決手段】 非磁性1成分現像剤として、懸濁重合に
よるトナーTを用い、層厚規制ブレード32を、ステン
レス鋼等で形成された支持部32aと、導電性のシリコ
ンゴムや導電性のフッ素含有ゴムまたは樹脂で形成され
た接触部32bとから構成し、電源40により現像ロー
ラ27に印加される電圧よりも高い電圧を、電源41に
より層厚規制ブレード32に印加する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、帯電した非磁性1
成分現像剤によって画像を形成する画像形成装置の技術
分野に属するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、表面に静電潜像が形成される
感光ドラム等の静電潜像担持体と、該静電潜像担持体の
表面にトナー等の現像剤を搬送して前記静電潜像を現像
する現像手段と、該現像手段に現像剤を供給する供給手
段とを備えた画像形成装置が知られている。
【0003】この種の画像形成装置では、供給手段から
現像手段に供給した現像剤を、現像手段によって該現像
手段と静電潜像担持体が対向する現像領域に搬送し、当
該現像領域にて現像剤を現像手段から静電潜像が形成さ
れた静電潜像担持体の表面に移動させることにより前記
静電潜像を現像している。
【0004】前記現像剤としては、トナーとキャリアと
を含む2成分系の現像剤と、キャリアを含まない1成分
系の現像剤とが知られている。近年は、画像形成装置の
維持管理や小型化が容易な点から、2成分系の現像剤に
代わって1成分系の現像剤が多用されるようになってき
ている。1成分系の現像剤では、磁力を利用してトナー
を搬送させる場合には、トナーに磁性体を含有させる。
ところが、磁性体は不透明であるから、特にカラー現像
では非磁性の現像剤を使用するのが適切である。従っ
て、近年では、トナー等の現像剤を被記録媒体に転写し
て画像を形成するいわゆる電子写真方式の画像形成装置
には、非磁性1成分現像剤を使用することが一般的とな
りつつある。
【0005】非磁性1成分現像剤を現像手段によって現
像領域に搬送し、現像手段から静電潜像が形成された静
電潜像担持体に移動させるためには、非磁性1成分現像
剤を摩擦帯電等によって正または負に帯電させ、静電引
力を利用する必要がある。
【0006】そこで従来は、静電潜像担持体としての感
光ドラムと、現像ローラとが対向する現像領域よりも、
現像ローラの回転方向上流側に、金属で形成された層厚
規制ブレードを備え、この層厚規制ブレードを現像ロー
ラに当接させることにより、現像ローラ上の現像剤層厚
を一定に規制すると共に、当接部にて現像剤を摩擦帯電
する構成を採っていた。
【0007】しかしながら、このように層厚規制ブレー
ドを直接現像ローラに当接させる構成では、長期間の使
用により、非磁性1成分現像剤を劣化させてしまうこと
があった。例えば、非磁性1成分現像剤としてトナーを
用いた場合には、前記当接部でトナーと外添剤が擦られ
ることにより、外添剤のトナー母粒子への埋まり込み等
が発生したり、あるいは小粒径のトナーが層厚規制ブレ
ードに融着したり、もしくは外添剤がトナーから離脱し
てしまう等の問題があった。特に、外添剤のトナー母粒
子への埋まり込みは、層厚規制ブレードとしてステンレ
ス鋼等の板状の部材を用いていた従来の構成では避ける
ことのできない問題であった。
【0008】そこで、このような問題点を解決するため
に、層厚規制ブレードには、少なくともトナーと擦れる
箇所にゴムまたは樹脂等のトナーより柔らかいか少なく
とも同等の部材を用いる方式が提案され、一例として、
機械的な強度に優れていることから、ウレタンゴムが使
用されることが考えられた。
【0009】しかしながら、ウレタンゴムはトナーに対
する帯電性が悪く、長期間の使用や、低温低湿環境下に
おいて帯電不良トナーを発生させ、印字かぶりを防止す
ることが困難であるという問題があった。
【0010】そこで、正帯電トナーに対しても負帯電ト
ナーに対しても帯電性に優れたシリコンゴムや正帯電ト
ナーの帯電性に優れたフッ素を含有したゴムや樹脂を使
用する方式が提案された。
【0011】ところが、シリコンゴムやフッ素形のゴム
は、ウレタンゴムに比べて機械的な強度で劣るために、
長期間の使用においてはトナーの摺擦によって削れてし
まい、その結果、長期間に亘って一定の印字品質を保つ
ことが困難になるという問題があった。これは、ブレー
ド材質を樹脂にした場合でも同様であり、量的にはゴム
程削れることはないが、現像剤担持体の回転方向に沿っ
て筋状に削れてしまい、印字に縦筋が発生してしまうと
いう問題があった。
【0012】この問題を解決するために、トナーを粉砕
トナーではなく、重合トナー、特に懸濁重合トナーを使
用するという方法がある。重合トナーは球形をしてお
り、粉砕トナーと違って角張ったとこがないため、層厚
規制ブレードの削れを著しく低減することができる。
【0013】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、層厚規
制ブレードにシリコンゴムやフッ素を含有したゴムまた
は樹脂のようなトナーの帯電性の良い部材を使用する
と、トナーを帯電させることによってトナーと逆極性の
電荷が層厚規制ブレードに発生する。その結果、正常に
帯電したトナーは、層厚規制ブレードの逆極性電荷に引
き寄せられ層厚規制ブレードを通過し難くなってしま
う。特に、前記重合トナーは電界の作用を受け易い性質
を有しているため、正常に帯電した重合トナー程、層厚
規制ブレードを通過することができない。一方、逆極性
トナー、未帯電トナーあるいは未帯電の凝集トナーは層
厚規制ブレードの逆極性電荷に引き寄せられることなく
現像剤担持体によって搬送され、層厚規制ブレードを通
過する。従って、大量の帯電不良トナーが現像領域に搬
送されることになり、印字に著しいかぶりが発生するこ
とになる。
【0014】比較的均一にトナーが劣化した場合には、
層厚規制ブレードに発生するトナーと逆極性の電荷量も
比較的少ないため、前記のような問題はそれ程生じな
い。しかし、劣化して帯電性能が悪くなったトナーに比
較的新しいトナーが混入した時等には、比較的新しいト
ナーは、劣化して帯電性能が悪くなったトナーに比べて
帯電量が多くなり、層厚規制ブレードに発生するトナー
と逆極性との電荷量も比較的多くなる。従って、前記比
較的新しいトナーは殆ど層厚規制ブレードに掻き取られ
ることになり、劣化して帯電性能が悪くなったトナーの
みが帯電不良の状態で現像領域に搬送されるので、前記
のような問題が顕著に発生していた。例えば、トナーが
残った状態で現像器を振動させたり、長期間使用したト
ナーが入った状態で、新品のトナーを補給したりする
と、印字かぶりが顕著に発生するという問題があった。
従って、使い捨て現像器ではなくトナー補給方式を採用
した場合や、多色現像を行うために現像器を感光ドラム
に対して可動に設けた装置においては非常に問題となっ
ていた。
【0015】本発明は、前記の問題点に鑑みなされたも
のであり、非磁性1成分現像剤を使用した場合でも、外
添剤のトナー母粒子への埋まり込みの防止と層厚規制ブ
レードのトナーとの摺擦による削れの防止を両立させつ
つ、かつ、トナーに対する良好な帯電性を維持し、トナ
ー補給方式を採用した場合や、可動式の現像器を備えて
多色現像を行う場合でも、印字かぶりを生じさせること
のない画像形成装置を提供することを課題とする。
【0016】
【課題を解決するための手段】請求項1に記載の画像形
成装置は、前記課題を解決するために、静電潜像を現像
した非磁性1成分現像剤を、被記録媒体に転写して画像
を形成する画像形成装置であって、表面に静電潜像が形
成される静電潜像担持体と、該静電潜像担持体の表面に
帯電した非磁性1成分現像剤を搬送し、前記静電潜像を
現像する現像剤担持体と、前記現像剤担持体に圧接さ
れ、前記供給手段により供給された前記現像剤担持体上
の前記非磁性1成分現像剤に、前記現像剤担持体との圧
接位置にて接触し、前記非磁性1成分現像剤の層厚を規
制する層厚規制手段とを備え、前記層厚規制手段は、少
なくとも前記非磁性1成分現像剤との接触部が、導電性
のゴムまたは樹脂によって形成されており、前記非磁性
1成分現像剤は、重合によって得られた重合トナーであ
ることを特徴とする。
【0017】請求項1に記載の画像形成装置によれば、
現像剤担持体に担持された非磁性1成分現像剤は、現像
剤担持体により静電潜像担持体との対向領域へと搬送さ
れることになるが、この搬送過程において、現像剤担持
体に圧接するように設けられた層厚規制手段と接触す
る。しかし、非磁性1成分現像剤は、球形の重合トナー
なので、粉砕トナーと異なり角張ったところがなく、層
厚規制手段の削れを著しく減少させる。また、層厚規制
手段は、少なくとも非磁性1成分現像剤との接触部が、
導電性のゴムまたは樹脂によって形成されているので、
接触によって外添剤のトナーの母粒子に対する埋まり込
み等のトナー劣化を生じさせずにトナーを良好に帯電さ
せ、かつ、トナーとの接触により生じたトナーと逆極性
の電荷を導電性のゴムまたは樹脂により確実に除去す
る。従って、層厚の規制を行う層厚規制手段と現像剤担
持体の対向部においては、トナーの搬送を妨げる極性の
電界が発生せず、電界の影響を受け易い重合トナーを用
いた場合でも、帯電不良のトナーを静電潜像担持体と現
像剤担持体との対向部の現像領域に搬送することがな
い。特に、トナー補給方式を採用した場合や、可動式の
現像器を備えて多色現像を行う場合には、劣化して帯電
特性の悪くなったトナーに、新しいトナーが混入するこ
とになるが、層厚規制手段の非磁性1成分現像剤との接
触部におけるトナーと逆極性の電荷の発生がないので、
正常に帯電したトナーをこの接触部にて掻き取ることが
ない。その結果、帯電不良のトナーのみが現像領域に搬
送されることがなく、印字かぶりが確実に防止されるこ
とになる。
【0018】請求項2に記載の画像形成装置は、前記課
題を解決するために、請求項1に記載の画像形成装置に
おいて、前記現像剤担持体に対して電圧を印加する第1
電圧印加手段と、前記層厚規制手段に対して電圧を印加
する第2電圧印加手段とを更に備え、該第2電圧印加手
段は、少なくとも現像実行時にて、前記第1電圧印加手
段により前記現像剤担持体に印加される電圧の絶対値以
上の絶対値を有する電圧を前記層厚規制手段に印加する
ことを特徴とする。
【0019】請求項2に記載の画像形成装置によれば、
少なくとも現像実行時においては、第2電圧印加手段に
より層厚規制手段に対して電圧が印加され、この電圧の
絶対値は、第1電圧印加手段により前記現像剤担持体に
印加される電圧の絶対値以上の絶対値を有する。従っ
て、層厚規制手段による現像剤の層厚規制部において生
じる現像剤と逆極性の電荷は確実に除去される。従っ
て、層厚の規制を行う層厚規制手段と現像剤担持体の対
向部においては、トナーの搬送を妨げる極性の電界が発
生せず、電界の影響を受け易い重合トナーを用いた場合
でも、帯電不良のトナーを静電潜像担持体と現像剤担持
体との対向部の現像領域に搬送することがない。特に、
トナー補給方式を採用した場合や、可動式の現像器を備
えて多色現像を行う場合には、劣化して帯電特性の悪く
なったトナーに、新しいトナーが混入することになる
が、層厚規制手段の非磁性1成分現像剤との接触部にお
けるトナーと逆極性の電荷の発生がないので、正常に帯
電したトナーをこの接触部にて掻き取ることがない。そ
の結果、帯電不良のトナーのみが現像領域に搬送される
ことがなく、印字かぶりが確実に防止されることにな
る。
【0020】請求項3に記載の画像形成装置は、前記課
題を解決するために、請求項1または請求項2に記載の
画像形成装置において、前記層厚規制手段の前記接触部
は、導電性シリコーンゴムで形成されていることを特徴
とする。
【0021】請求項3に記載の画像形成装置によれば、
層厚規制手段の現像剤との接触部は、導電性シリコーン
ゴムで形成されているので、接触部にて外添剤のトナー
の母粒子に対する埋まり込み等のトナー劣化を生じさせ
ることがなく、かつ、接触部で生じる現像剤と逆極性の
電荷を確実に除去することができる。従って、層厚規制
手段による現像剤の層厚規制部において生じる現像剤と
逆極性の電荷は確実に除去される。従って、層厚の規制
を行う層厚規制手段と現像剤担持体の対向部において
は、トナーの搬送を妨げる極性の電界が発生せず、電界
の影響を受け易い重合トナーを用いた場合でも、帯電不
良のトナーを静電潜像担持体と現像剤担持体との対向部
の現像領域に搬送することがない。特に、トナー補給方
式を採用した場合や、可動式の現像器を備えて多色現像
を行う場合には、劣化して帯電特性の悪くなったトナー
に、新しいトナーが混入することになるが、層厚規制手
段の非磁性1成分現像剤との接触部におけるトナーと逆
極性の電荷の発生がないので、正常に帯電したトナーを
この接触部にて掻き取ることがない。その結果、帯電不
良のトナーのみが現像領域に搬送されることがなく、印
字かぶりが確実に防止されることになる。
【0022】請求項4に記載の画像形成装置は、前記課
題を解決するために、請求項1または請求項2に記載の
画像形成装置において、前記層厚規制手段の前記接触部
は、導電性のフッ素含有ゴムまたは導電性のフッ素含有
樹脂で形成されていることを特徴とする。
【0023】請求項4に記載の画像形成装置によれば、
層厚規制手段の現像剤との接触部は、導電性のフッ素含
有ゴムまたは導電性のフッ素含有樹脂で形成されている
ので、接触部にて外添剤のトナーの母粒子に対する埋ま
り込み等のトナー劣化を生じさせることがなく、かつ、
接触部で生じる現像剤と逆極性の電荷を確実に除去する
ことができる。従って、層厚規制手段による現像剤の層
厚規制部において生じる現像剤と逆極性の電荷は確実に
除去される。従って、層厚の規制を行う層厚規制手段と
現像剤担持体の対向部においては、トナーの搬送を妨げ
る極性の電界が発生せず、電界の影響を受け易い重合ト
ナーを用いた場合でも、帯電不良のトナーを静電潜像担
持体と現像剤担持体との対向部の現像領域に搬送するこ
とがない。特に、トナー補給方式を採用した場合や、可
動式の現像器を備えて多色現像を行う場合には、劣化し
て帯電特性の悪くなったトナーに、新しいトナーが混入
することになるが、層厚規制手段の非磁性1成分現像剤
との接触部におけるトナーと逆極性の電荷の発生がない
ので、正常に帯電したトナーをこの接触部にて掻き取る
ことがない。その結果、帯電不良のトナーのみが現像領
域に搬送されることがなく、印字かぶりが確実に防止さ
れることになる。
【0024】請求項5に記載の画像形成装置は、前記課
題を解決するために、請求項1乃至請求項4の何れか一
項に記載の画像形成装置において、前記非磁性1成分現
像剤は、懸濁重合によって得られた懸濁重合トナーであ
るとを特徴とする。
【0025】請求項5に記載の画像形成装置によれば、
前記非磁性1成分現像剤は、懸濁重合によって得られた
懸濁重合トナーなので、より一層球状に近く、一層良好
な流動性を有する。従って、層厚規制手段と接触した場
合でも、層厚規制手段の損傷をより一層著しく減少させ
ることができる。また、流動性がより一層高いため、よ
り一層良好な摩擦帯電を行わせることができる。しか
も、上述のように層厚規制手段による層厚規制部におけ
るトナーと逆極性の電荷は、導電性のゴムまたは樹脂に
より確実に除去されるので、搬送が妨げられることがな
い。
【0026】請求項6に記載の画像形成装置は、前記課
題を解決するために、請求項1乃至請求項5の何れか一
項に記載の画像形成装置において、前記現像剤担持体と
層厚規制手段と非磁性1成分現像剤は、前記静電潜像担
持体に対して接離自在に設けられた現像器内に備えられ
ていることを特徴とする。
【0027】請求項6に記載の画像形成装置によれば、
例えば複数の現像器内の夫々に異なる色材を有する非磁
性1成分現像剤を収容し、夫々の現像器を順次静電潜像
担持体に接近させ、他の現像器は離間させておくことに
より、複数の色の画像形成を行うことができる。従っ
て、夫々の現像器は画像形成動作が行われる毎に振動を
与えられることになり、通常は現像剤収容部の下方に堆
積するような凝集トナーあるは劣化トナーが良好なトナ
ーと攪拌されることになる。その結果、層厚規制手段と
現像剤担持体との対向領域には、正常に帯電したトナー
と帯電が不十分なトナーとが混在して搬送される。しか
しながら、上述したように、層厚規制手段のトナーとの
接触部においては、逆極性の電荷が確実に除去されるの
で、当該接触部にてトナーの搬送を妨げる極性の電界は
発生しない。従って、正常に帯電したトナーがこの接触
部で掻き取られることがなく、帯電不良のトナーを静電
潜像担持体と現像剤担持体との対向部の現像領域に搬送
させないので、印字かぶりを確実に防止することができ
る。
【0028】請求項7に記載の画像形成装置は、前記課
題を解決するために、請求項1乃至請求項6の何れか一
項に記載の画像形成装置において、前記現像剤担持体
は、非磁性1成分現像剤を収容する現像剤収容部と、該
現像剤収容部に非磁性1成分現像剤を補給する現像剤補
給手段とを少なくとも有する現像器に備えられているこ
とを特徴とする。
【0029】請求項7に記載の画像形成装置によれば、
現像剤収容部内の非磁性1成分現像剤の量が減少した場
合には、残量検知手段による警告等に応じて、トナーカ
ートリッジまたはトナーボトル等の現像剤補給手段によ
って非磁性1成分現像剤の補給を行う。従って、少なく
とも現像剤担持体周辺に残存している古いトナーと、補
給した新しいトナーとが混じり合うことになり、両トナ
ーの摩擦帯電量に差が生じる。そして、層厚規制手段と
現像剤担持体との対向領域には、正常に帯電したトナー
と帯電が不十分なトナーとが混在して搬送される。しか
しながら、上述したように、層厚規制手段のトナーとの
接触部においては、逆極性の電荷が確実に除去されるの
で、当該接触部にてトナーの搬送を妨げる極性の電界は
発生しない。従って、正常に帯電したトナーがこの接触
部で掻き取られることがなく、帯電不良のトナーを静電
潜像担持体と現像剤担持体との対向部の現像領域に搬送
させないので、印字かぶりを確実に防止することができ
る。
【0030】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。
【0031】(第1の実施形態)まず、本発明の第1の
実施形態を図1乃至図6に基づいて説明する。図1は、
本発明が適用された画像形成装置としてのレーザプリン
タの主要構成部品の斜視図、図2はこのレーザプリンタ
の概略側断面図である。
【0032】本実施形態におけるレーザプリンタの本体
ケース1は、合成樹脂で形成されており、図1に示すよ
うに、メインフレーム1aと、このメインフレーム1a
の四周(前後及び左右両側)外面を覆うメインカバー体
1bとからなり、メインフレーム1aとメインカバー体
1bとを一体的に射出成形等により形成したものであ
る。
【0033】また、メインフレーム1aには、上面から
露光ユニットとしてスキャナユニット2と、画像形成部
としてのプロセスカートリッジ3と、定着部としての定
着ユニット4と、給紙ユニット5とが装着される。
【0034】そして、駆動モータとギヤ列とを含む駆動
系ユニット6は、メインカバー体1bの図1の左側内面
とそれに近接するメインフレーム1aの左側の間との収
納凹所1d内に本体ケース1の下方から挿入して装着固
定される。更に、メインフレーム1a及びメインカバー
体1bの上面を覆うための合成樹脂製の本体カバーとし
てのトップカバー7には、メインフレーム1aの右側に
上向きに突出する操作パネル部1cを貫通させる孔7a
と、給紙ユニット5の基部を貫通させるための孔7bと
が穿設されている。排紙トレイ8の基部はトップカバー
7の前端の左右両側に突設したブラケット9(図1で一
方のみ示す)に上下揺動可能に装着されており、不使用
の場合には、排紙トレイ8をトップカバー7の上面側に
折り畳んで覆うことができる。
【0035】給紙ユニット5におけるフィダー部ケース
5a内には、積層された状態で被記録媒体としての記録
紙Pがセットされる。図2に示すように、記録紙Pの先
端側は、フィダー部ケース5a内のばね10aで付勢さ
れた支持板10にて給紙ローラ11に向かって押圧され
ている。このため、駆動系ユニット6から動力伝達され
て回転する給紙ローラ11と分離パッド12とによっ
て、記録紙Pを1枚ずつ分離して上下一対のレジストロ
ーラ13,14に送ることが可能である。
【0036】プロセスカートリッジ3は、レジストロー
ラ13,14にて給送されてくる前記分離された記録紙
Pの表面にトナーT(図3)により画像を形成する。更
に、定着ユニット4は、トナーTの画像が形成された記
録紙Pを、加熱ローラ15と押圧ローラ16とにて挟持
するこで加熱して、記録紙P上のトナー画像を定着す
る。定着ユニット4のケース内における下流側に配置さ
れた排紙ローラ17とピンチローラ18とからなる排紙
部は、トナー画像が定着された記録紙Pを排紙トレイ8
に排出する。給紙ローラ11から排紙部までが、被記録
媒体搬送ルートである。なお、給紙ユニット5には斜め
上方向に開口する手挿口5bが設けられ、フィダー部ケ
ース5a内の記録紙Pとは別の記録紙を、前記記録媒体
搬送ルートへ挿入して印刷できるようにされている。
【0037】本体ケース1における上面開放箱体状のメ
インフレーム1aの平面視ほぼ中央部に配置するプロセ
スカートリッジ3の下方の部位には、スキャナユニット
2の上支持板2aが、メインフレーム1aの底板部の上
面側に一体的に形成したステー部にビス等にて固定され
る。そして、露光ユニットとしてのスキャナユニット2
には、合成樹脂等の上支持板2aの下面側に、レーザ発
光部(図示せず)、ポリゴンミラー20、レンズ21、
反射鏡22等が配置されている。前記上支持板2aに
は、静電潜像担持体としての感光ドラム23の軸線に沿
って延びるように穿設された横長スキャナ孔を覆う硝子
板24が設けられている。レーザ発光部から出射された
レーザビームLは、ポリゴンミラー20、反射鏡22、
レンズ21、硝子板24等を介してプロセスカートリッ
ジ3における感光ドラム23の外周面に照射される。
【0038】図2及び図3に示すように、プロセスカー
トリッジ3は、感光ドラム23とその上方に当接した転
写ローラ25、給紙方向において感光ドラム23よりも
上流側に配置された現像手段としての現像ローラ27、
及びその更に上流側に配置された供給ローラ28を有す
る現像器、更にその上流側に配置した現像剤収容部にに
着脱可能な設けられた現像剤補給手段としてのトナーカ
ートリッジ29、また感光ドラム23よりも下流側に配
置したクリーニングローラ30等からなっている。プロ
セスカートリッジ3は、これらの構成要素が合成樹脂製
のケース34に組み込まれることによってカートリッジ
化されており、このカートリッジ化したプロセスカート
リッジ3は、メインフレーム1aに着脱可能に装着され
ている。なお、感光ドラム23、現像ローラ27、及び
供給ローラ28は、何れも図2における時計回りに回転
する。
【0039】プロセスカートリッジ3と定着ユニット4
との間には、感光ドラム23を除電するための除電ラン
プ30aが設けられている。また、感光ドラム23の下
方には帯電器26が設けられている。帯電器26は、タ
ングステン等から放電用ワイヤ26aとグリッド電極2
6bとを備える周知の正帯電用のスコロトロン型帯電器
であり、スキャナユニット2の上支持板2a上面に一体
に設けられている。
【0040】感光ドラム23の外周面には、帯電器26
にて帯電された感光層に、スキャナユニット2により画
像情報に従って変調されたレーザビームLが走査される
ことによって静電潜像が形成される。すなわち、スキャ
ナユニット2は静電潜像形成手段に相当する。図3の拡
大図に示すように、トナーカートリッジ29内に収納さ
れた現像剤としてのトナーTは、攪拌体31にて攪拌さ
れて放出された後、供給ローラ28を介して現像ローラ
27の外周面に担持され、層厚規制ブレード32によっ
て現像ローラ27外周面の層の厚さが規制される。感光
ドラム23の静電潜像は、現像ローラ27からトナーT
が付着されることによって顕像化(現像)される。な
お、このトナーTの構成、前記現像の機構等について
は、後に詳述する。
【0041】トナーTによって感光ドラム23に形成さ
れた像(トナー画像)は、感光ドラム23の電位とは逆
電位の転写バイアスが印加された転写ローラ25と感光
ドラム23との間を通る記録紙Pに転写され、トナー画
像を形成する。そして、転写後に感光ドラム23上に残
ったトナーTはクリーニングローラ30で一時的に回収
された後、所定のタイミングで感光ドラム23に戻さ
れ、現像ローラ27によりプロセスカートリッジ3内に
回収される。
【0042】なお、スキャナユニット2の上支持部2a
(図2)には、上向きに突出するトナーセンサ33を設
け、発光部と受光部との対からなるトナーセンサ33が
プロセスカートリッジ3におけるトナーカートリッジ2
9の下面凹所内に臨んで、トナーカートリッジ29内の
トナーTの有無を検出できるようになっている。
【0043】図2に戻って、メインフレーム1aの前部
位とメインカバー体1bの前部位との連設部下面側に
は、冷却ファン35を収納するための収納部36と、記
録紙Pの通過方向と直交する左右方向に延びる通風ダク
ト37とが連通して形成される。そして、通風ダクト3
7の上面板部37aを断面下向きV字状に形成し、この
上面板部37aをプロセスカートリッジ3と定着ユニッ
ト4との間に位置させて、定着ユニット4における加熱
ローラ15から発生する熱がプロセスカートリッジ3側
に直接伝達しないように遮断する。
【0044】また、冷却ファン35で発生した冷却風
は、通風ダクト37内を通ってメインフレーム1aの一
側下面を伝い、電源部39及び駆動系ユニット6の前記
駆動モータを冷却する一方、上面板部37aの内、プロ
セスカートリッジ3側に開口した複数箇所のスリット孔
から吹き出し、該冷却風は、プロセスカートリッジ3と
定着ユニット4の間を通過して上昇し、トップカバー7
に複数穿設した排気孔40(図1)から装置外に排出さ
れる。
【0045】(現像機構の構成)次に、前記トナー画像
の現像機構の構成について説明する。
【0046】本実施形態の静電潜像担持体としての感光
ドラム23は、ポリカーボネイト等から構成されてお
り、例えば、接地されたアルミニウム製の円筒スリーブ
外周部に、ポリカーボネイトに光導電性樹脂を分散させ
た光導電層を形成して構成される。
【0047】現像剤担持体としての現像ローラ27は、
シリコンゴムを基材として円柱状に構成され、更に導電
性を有するカーボンの微粒子を含むと共に、表面にフッ
素を含有した樹脂またはゴム材のコート層が形成されて
いる。なお、現像ローラ27は、必ずしも基材をシリコ
ンゴムで構成しなくてもよく、ウレタンゴムで構成して
も良い。そして、表面の十点平均粗さ(Rz)は、5μ
m以下に設定しており、トナーの平均粒径である9μm
よりも小さくなるように構成している。また、現像ロー
ラ27には第1電圧印加手段としての電源40により所
定の電圧が印加されており、、感光ドラム23との間に
所定の電位差を有するように構成されている。本実施形
態では電源40により300Vの電圧を印加している。
【0048】供給ローラ28は、導電性のスポンジロー
ラであり、現像ローラ27に対してスポンジの弾性力に
よって押圧接触するように配置されている。なお、供給
ローラ28としては、この他にも、導電性シリコンゴム
あるいはウレタンゴム等の適宜の部材を使用することが
できる。
【0049】層厚規制手段としての層厚規制ブレード3
2は、ステンレス鋼等で形成され、基端がプロセスカー
トリッジ3のケース34に固定された支持部32aと、
その支持部32aの先端に設けられ、導電性のシリコン
ゴムや導電性のフッ素含有ゴムまたは樹脂で形成された
接触部32bとを備えている。接触部32bは支持部3
2aの弾性力により現像ローラ27に圧接される。接触
部32bの形状は、図3に示すように、断面が略半月状
の凸形状となるように形成している。また、本実施形態
においては、層厚規制ブレード32に対しても第2電圧
印加手段としての電源41により所定の電圧を印加して
いる。本実施形態においては、電源41により300V
〜500Vの電圧を印加している。
【0050】また、トナーカートリッジ29に収納され
たトナーTは、正帯電性の非磁性1成分現像剤であり、
懸濁重合によて球状に形成したスチレン−アクリル系樹
脂に、カーボンブラック等の周知の着色剤、及びニグロ
シン、トリフェニルメタン、4級アンモニウム塩等の荷
電制御剤を添加してなる平均粒径9μmのトナー母粒子
を有している。そして、前記トナーTは、そのトナー母
粒子の表面にシリカを外添剤として添加して構成されて
いる。また、前記外添剤としてのシリカには、シランカ
ップリング剤等による周知の疎水化処理が施され、平均
粒径が10nmで、その添加量はトナー母粒子の0.6
重量%である。
【0051】このように、トナーTは極めて球状に近い
懸濁重合トナーであり、しかも、平均粒径が10nmの
疎水性処理したシリカを0.6重量%、外添剤として添
加しているため、極めて流動性に優れている。そのた
め、摩擦帯電により十分な帯電量が得られる。更に、粉
砕トナーのように角部が存在しないため、機械的な力を
受けにくく、電界に対する追従性に優れ、転写効率が良
い。
【0052】以上のような構成により、現像ローラ27
と感光ドラム23との対向部において、感光ドラム23
上に形成されたプラス極性(正帯電)の静電潜像に対し
て、正に帯電したトナーTを反転現像方式で良好に現像
することができ極めて高画質な画像を形成できる。
【0053】但し、懸濁重合トナーは、個々の機械的強
度が弱いことで知られている。また、平均粒径が30n
m以下の外添剤は、非磁性1成分現像剤の流動性を良好
に高めて極めて高画質な画像形成を可能とするものの、
圧力が加わった時にトナー母粒子に埋まり込み易いこと
で知られている。従って、従来の画像形成装置のよう
に、金属製の層厚規制ブレードを用いた場合には、外添
剤のトナー母粒子への埋まり込みだけでなく、外添剤の
離脱、あるいはトナーの層厚規制ブレードへの融着等の
問題が発生する恐れがある。
【0054】そこで、本実施形態においては、図3に示
すように、層厚規制ブレード32をステンレス鋼等で形
成した支持部32a上に、ゴムまたは樹脂で形成された
接触部32bを設け、当該接触部32bが現像ローラ2
7上のトナーTと接触するように構成した。
【0055】このように、本実施形態においては、層厚
規制ブレード32のうち、少なくともトナーと擦れる箇
所に、ゴムや樹脂等のトナーよりも柔らかいか同等の部
材を用いることにより、層厚規制ブレード32と現像ロ
ーラ27との対向領域周辺においても、トナー母粒子へ
の外添剤の埋まり込み等の問題を確実に防止することが
できる。
【0056】また、層厚規制ブレード32のトナーとの
接触部に、このような柔らかい部材を用いた場合には、
現像ローラ27により搬送されるトナーとの摺擦によっ
て、この接触部に現像ローラ27の回転方向に沿った筋
状の削れが生じる恐れがある。そして、この筋状の削れ
が生じると、印字に縦筋が発生し、画像の品質を劣化さ
せるという問題がある。
【0057】しかしながら、本実施形態におけるトナー
Tは、上述したように、懸濁重合トナーであり、重合ト
ナーの中でも極めて粒径に近い形状を有しており、粉砕
トナーと違って角張った箇所がない。従って、前記層厚
規制ブレード32の接触部を上述のようなゴムまたは樹
脂で形成した場合でも、この接触部に筋状の削れを発生
させることがなく、印字に縦筋を発生させることがな
い。
【0058】但し、層厚規制ブレード32の少なくとも
トナーと擦れる箇所に設けられる部材は、単にゴムや樹
脂等のトナーよりも柔らかいか同等の部材であれば良い
のではなく、トナー帯電性の高い部材である必要があ
る。これは、帯電量の少ないトナーばかりが層厚規制ブ
レード32へ搬送されたときに、層厚規制ブレード32
の帯電性が高くないとトナーを十分に帯電できず、十分
に帯電されていないトナーが現像に供されてかぶりが発
生するためである。トナーを大量に消費する黒べた印刷
の後や、長期間放置した後に印刷を行うと、特に低温低
湿環境においてかぶりが発生し易い。
【0059】そこで、本実施形態においては、前記層厚
規制ブレード32における接触部32bのゴムまたは樹
脂として、シリコンゴム、またはフッ素含有のゴムある
いは樹脂を用いている。シリコーンゴムは正帯電トナー
と負帯電トナーの双方に対して良好な帯電性を示し、フ
ッ素含有のゴムあるいは樹脂は、特に正帯電トナーに対
して良好な帯電性を示す。
【0060】しかしながら、単に層厚規制ブレード32
のトナー帯電性能を向上させただけでは、トナーを帯電
させることによってトナーと逆極性の電荷が層厚規制ブ
レード32のトナーとの接触部に発生する。その結果、
正常に帯電したトナーは、層厚規制ブレード32の逆極
性電荷に引き寄せられ層厚規制ブレード32を通過し難
くなってしまう。特に、前記重合トナーは電界の作用を
受け易い性質を有しているため、正常に帯電した重合ト
ナー程、層厚規制ブレード32を通過することができ
ず、掻き取られてしまう。一方、逆極性トナー、未帯電
トナーあるいは未帯電の凝集トナーは層厚規制ブレード
32の逆極性電荷に引き寄せられることなく現像ローラ
27によって搬送され、層厚規制ブレード32を通過す
る。従って、大量の帯電不良トナーが現像領域に搬送さ
れることになり、印字に著しいかぶりが発生する恐れが
あった。
【0061】現像剤収容部内のトナーが比較的均一に劣
化した場合には、層厚規制ブレード32に発生するトナ
ーと逆極性の電荷量も比較的少ないため、前記のような
問題はそれ程生じない。しかし、トナー補給等により、
劣化して帯電性能が悪くなったトナーに比較的新しいト
ナーが混入した時等には、比較的新しいトナーは、劣化
して帯電性能が悪くなったトナーに比べて帯電量が多く
なり、層厚規制ブレード32に発生するトナーと逆極性
との電荷量も比較的多くなる。従って、前記比較的新し
いトナーは殆ど層厚規制ブレード32に掻き取られるこ
とになり、劣化して帯電性能が悪くなったトナーのみが
帯電不良の状態で現像領域に搬送されるので、前記のよ
うな問題が顕著に発生する恐れがある。
【0062】例えば、本実施形態のようにトナーカート
リッジ29がプロセスカートリッジ3に対して着脱自在
に構成されている場合には、このような問題が生じ易い
傾向にある。ここで、本実施形態のプロセスカートリッ
ジ3におけるトナーの補給方法を説明する。図4に本実
施形態のプロセスカートリッジ3を示す。図4は、図3
にプロセスカートリッジ3を示した方向とは反対の方向
から見た斜視図である。
【0063】図4に示すように、プロセスカートリッジ
3にはトナーカートリッジ29が装着されており、この
トナーカートリッジ29の端部には、把持部29aが設
けられている。トナーの補給を行う場合には、使用者が
この把持部29aを手で把持し、図5に示すように矢印
方向に引き抜く。そして、新たなトナーカートリッジ2
9を用意し、図6に示すように両手でトナーカートリッ
ジ29を支持しながら、矢印方向に振る作業を行う。こ
の作業はトナーカートリッジ29内のトナーをほぐすた
めのものである。この作業の終了後、上述した手順と逆
の手順でトナーカートリッジ29をプロセスカートリッ
ジ3に装着する。
【0064】このようなトナー補給処理を行った後にお
いては、図3に示すトナーカートリッジ29内のトナー
Tは帯電性能が高い。しかし、供給ローラ28及び現像
ローラ27の近傍に残留しているトナーTは、古いトナ
ーであり、帯電性能は新しいトナーTよりも劣ってい
る。従って、攪拌部材31の回転動作によってトナーカ
ートリッジ29内のトナーTが現像ローラ27側に供給
されると、帯電性能の高いトナーTと帯電性能の劣るト
ナーTが混じり合うことになり、供給ローラ28及び現
像ローラ27並びに層厚規制ブレード32との摺擦時に
おいて摩擦帯電電荷を付与されることになる。その結
果、帯電性能の高いトナーTは十分に高い摩擦帯電電荷
を得ることになるが、帯電性能の低いトナーTは摩擦帯
電電荷が不十分なままとなる。従って、層厚規制ブレー
ド32の接触部32bにおいてトナーと逆極性の電荷が
発生する場合には、十分に高い摩擦帯電電荷のトナーT
が掻き取られ、摩擦帯電電荷の不十分なトナーTが現像
領域に搬送されてしまうことになる。
【0065】そこで、本実施形態においては、層厚規制
ブレード32の接触部32bを、単にシリコンゴムやフ
ッ素含有のゴムまたは樹脂で構成するではなく、導電性
のシリコンゴムや導電性のフッ素含有ゴムまたは樹脂で
構成した。
【0066】本実施形態においては、シリコンゴムやフ
ッ素含有のゴムまたは樹脂にカーボンを分散させること
により導電化しており、抵抗値は107Ω以下に設定し
た。また、接触部32bの形成方法は、導電性のシリコ
ンゴムや導電性のフッ素含有ゴムまたは樹脂を予め図3
に示すような凸形状に形成した上で支持部32aに接着
剤により接着しても良いし、また、導電性のシリコンゴ
ムや導電性のフッ素含有ゴムまたは樹脂を、支持部32
aを配置した型に入れて成型するインサート成型を用い
ても良い。
【0067】更に、本実施形態においては、層厚規制ブ
レード32の接触部32bを導電性のシリコンゴムやフ
ッ素含有のゴムまたは樹脂で構成したことの効果をより
一層発揮させるために、少なくとも印字時において層厚
規制ブレード32に現像ローラ27以上の絶対値の電圧
を電源41により印加するように構成している。本実施
形態では、現像ローラ27に300Vのバイアス電圧を
印加し、層厚規制ブレード32には、300V〜500
Vの電圧を印加するように構成ている。このように構成
することにより、シリコンゴムやフッ素含有のゴムまた
は樹脂に生じるトナーTと逆極性の電荷を、確実に除去
することができると共に、層厚規制ブレード32と現像
ローラ27との対向領域に存在するトナーをより一層確
実に現像ローラ27側に搬送して現像に供することがで
きる。
【0068】更に、本実施形態の現像ローラ27は、シ
リコンゴムを基材として円柱状に構成され、更にカーボ
ンの微粒子を含むと共に、表面にフッ素を含有した樹脂
またはゴム材のコート層が形成されている。そして、表
面の十点平均粗さ(Rz)は、5μm以下に設定してお
り、トナーの平均粒径である9μmよりも小さくなるよ
うに構成している。また、層厚規制ブレード32の接触
部32bの形状は、図3に示すように、断面が略半月状
の凸形状に形成している。
【0069】このように構成することにより、層厚規制
ブレード32と現像ローラ27との対向領域において、
帯電量が十分ではないトナーTに対する掻き取り能力が
向上すると共に、現像ローラ27上のトナー層厚を常に
一定に維持することができる。従って、現像領域には、
十分に帯電したトナーTのみを一定の層厚で搬送するこ
とができ、高品質な現像を可能とする。特に、層厚規制
ブレード32は、現像ローラ27上のトナーに対して前
記凸形状部により線状の接触部先端により当接すること
になるので、前記掻き取り能力は現像ローラ27のトナ
ーに対して広い面で当接する腹当て当接方式よりも高く
なっている。また、現像ローラ27表面の十点平均粗さ
(Rz)もトナーの平均粒径よりも小さく設定されてい
るため、トナーTの帯電量が不十分であるにも拘わら
ず、現像ローラ27の凹部により搬送される不具合を解
消することができ、前記層厚規制ブレード32の構成と
相俟って、十分に帯電したトナーTのみを現像領域に搬
送させることができる。
【0070】以上のように構成することにより、トナー
カートリッジ29をプロセスカートリッジ3に対して着
脱自在に設け、トナーカートリッジ29の交換によりト
ナー補給を行った場合でも、層厚規制ブレード32のト
ナーとの接触部32bにおいて、前記のようなトナーと
逆極性の電荷を発生させることがなく、印字かぶりの発
生を確実に防止することができる。特に、本実施形態の
画像形成装置に用いている懸濁重合トナーは、特に電界
の作用を受け易いが、本実施形態においては、このよう
にトナーと逆極性の電荷の発生がないため、懸濁重合ト
ナーが層厚規制ブレード32によって掻き取られてしま
うことがなく、確実に現像領域に搬送され、高品質な現
像を行うことができる。従って、本実施形態の画像形成
装置によれば、転写効率が高く、かつ、印字かぶりの無
い極めて高品質な画像を長期間に亘って形成することが
できる。
【0071】なお、層厚規制ブレードを、所定の帯電系
列を有する導電性樹脂で構成した装置は、例えば特開平
2−311870号公報に開示されている。しかし、こ
の公報に開示された装置においては、現像剤として重合
トナーが用いられていないので、長期間の使用において
は、層厚規制ブレードに現像ローラの回転方向に沿った
筋状の削れが生じ、印字に縦筋が発生することが考えら
れる。また、層厚規制ブレードの形状が板状であるた
め、本実施形態の層厚規制ブレードと比較すると、帯電
が不十分なトナーの掻き取り能力が劣り、印字かぶりが
発生することが考えられる。一方、本実施形態の画像形
成装置は、これらの不具合が発生しないだけでなく、懸
濁重合トナーにより、転写効率の高い極めて高品質の画
像を形成することができるので、前記公報に開示された
装置と比較して極めて優れた効果を奏する装置であると
いうことができる。
【0072】次に、本実施形態の画像形成装置における
に動作について説明する。まず、供給ローラ28及び現
像ローラ27が互いに回転し、両者の間でトナーTが擦
れると、正に摩擦帯電する。また、現像ローラ27は表
面がトナーTの平均粒径よりも小さな十点平均粗さ(R
z)を有する滑らかな円柱状であり、正に帯電したトナ
ーTは鏡像力によて現像ローラ27の表面に付着する。
更に供給ローラ28は導電性のスポンジローラで構成さ
れているので、十分な量のトナーTが現像ローラ27に
供給される。従って、供給ローラ28及び現像ローラ2
7によって、トナーTを正に帯電させて感光ドラム23
の表面まで搬送することが容易にかつ良好に実施でき
る。また、懸濁重合トナーの良好な流動性によりトナー
の十分な搬送性が確保される。
【0073】また、以上のような搬送過程において、接
触部32bが導電性のシリコンゴムや導電性のフッ素含
有ゴムまたは樹脂で形成された層厚規制ブレード32に
より、トナーTは外添剤のトナー母粒子に対する埋まり
込み等を起こすことなく、良好に帯電され、かつ、前記
接触部32bがトナーと逆極性に帯電することがないの
で十分な量のトナーが層厚規制ブレード32を通過する
ことになり、しかも、層厚規制ブレード32の凸形状と
現像ローラ27の所定の表面粗さにより、十分に帯電し
たトナーTのみが一定の層厚に規制されて搬送されるこ
とになる。更に、トナーTは極めて球形に近い懸濁重合
トナーなので、層厚規制ブレード32を損傷させること
がなく、長期間に亘って、層厚規制ブレード32の層厚
規制と摩擦帯電が良好に行われることになる。更に、層
厚規制ブレード32には現像ローラ27と同等かそれ以
上のバイアス電圧が印加されているので、接触部32b
の逆極性帯電防止効果及び不良帯電トナー掻き取り効果
が一層良好に発揮される。
【0074】一方、感光ドラム23の光導電層にはプラ
ス極性(正帯電)の静電潜像が形成されており、上述の
ように良好な正の帯電量に帯電し、一定の層厚に規制さ
れたトナーTが、感光ドラム23と現像ローラ27とが
対向する現像領域に搬送されると、電源40により形成
された感光ドラム23と現像ローラ27との電位差によ
り、反転現像方式で良好に現像が行われる。そして、こ
のように現像されたトナー画像を、前述のように転写ロ
ーラ25との対向位置で記録紙Pに転写することによ
り、記録紙Pに極めて高品質な画像を安定して形成する
ことができる。
【0075】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、トナーカートリッジを交換することにより、非磁性
1成分現像剤として懸濁重合トナーを補給する構成の画
像形成装置において、トナー母粒子への外添剤の埋まり
込み及び層厚規制ブレードの削れを生じさせることな
く、トナーの十分な帯電量と搬送量を確保し、印字かぶ
りのない極めて高品質な画像形成を行うことができる。
【0076】(第2の実施形態)次に、本発明の第2の
実施形態を図7に基づいて説明する。なお、第1の実施
形態との共通箇所には同一符号を付して説明を省略す
る。
【0077】図5は、本発明の第2の実施の形態の画像
形成装置の構成を示す側断面図である。図5に例示する
画像形成装置は、4色のトナーを用いてカラー画像形成
を可能にしたプリンタであり、矢印方向に回転自在に設
けられた現像器ユニット50を備えている。現像器ユニ
ット50には、マゼンタトナーを収容したマゼンタ現像
器51M、シアントナーを収容したシアン現像器51
C、イエロートナーを収容したイエロー現像器51Y、
及びブラックトナーを収容したブラック現像器51Bk
が夫々備えられている。現像器ユニット50は、現像す
る色に応じて適宜の現像器を感光ドラム23に対向させ
るように回転し、夫々の色のトナーによる現像を行う。
このように形成されたトナー像は、一旦転写ドラム52
に担持された記録紙P上に転写される。そして、次の色
の現像を行うべく現像器ユニット50が回転し、当該色
の現像が行われると、そのトナー像は、先に記録紙P上
に転写された像に重ねて転写される。このような工程を
4回繰り返すことにより、記録紙P上には4色のフルカ
ラートナー像が形成されることになる。そして、フルカ
ラー画像が形成された記録紙Pを、定着装置53にて加
熱加圧することにより、記録紙P上に4色のフルカラー
画像が形成されることになる。
【0078】このような画像形成装置においても、各現
像器の構成は、第1の実施形態で説明したプロセスカー
トリッジにおける現像器の構成とほぼ同様であり、現像
剤収容部、供給ローラ、及び現像ローラが備えられてい
る。また、使用するトナーも第1の実施形態と同様な非
磁性1成分現像剤としての懸濁重合トナーである。但
し、各トナーには各色の色材が含まれている。そして、
トナーの補給は、図7に示すように、画像形成装置の上
部にて着脱自在に備えられたトナーホッパー54により
行う。つまり、トナー残量が減少した場合には、古いト
ナーホッパーを抜き取り、新たなトナーホッパー54を
装着する。トナーホッパー54と各現像器との間には、
図示しないトナー供給機構が設けられており、トナーホ
ッパー54のトナーは適時に現像器の現像剤収容部に供
給されることになる。
【0079】従って、本実施形態の画像形成装置におい
ても、トナー補給時においては、帯電性能の高いトナー
と帯電性能の劣化したトナーとが各現像器内で混じり合
うという現象が生じ得る。また、トナー補給時だけでな
く、カラー画像形成時においても、各現像器は上述した
ように回転し、常に振動が与えられる状態となるため、
各現像器内において、劣化したトナーと正常なトナーと
が混じり合うことになる。
【0080】しかしながら、本実施形態の現像器におい
ても、層厚規制ブレード32の接触部は、導電性のシリ
コンゴムや導電性のフッ素含有のゴムまたは樹脂で形成
されており、かつ、第1の実施形態と同様に所定の電圧
が印加されているため、トナーと摺擦した場合でも逆極
性の電荷を発生させない。従って、電界の影響を受け易
い懸濁重合トナーを用いた場合でも、正常に帯電したト
ナーが層厚規制ブレード32により掻き取られることが
なく、摩擦帯電電荷の不十分なトナーを現像領域に搬送
させることがない。
【0081】また、懸濁重合トナーを用いているので、
導電性のシリコンゴムや導電性のフッ素含有のゴムまた
は樹脂で形成された層厚規制ブレード32の接触部に、
筋状の削れを生じさせることがなく、印字に縦筋を発生
させることがない。
【0082】以上説明したように、本実施形態によれ
ば、現像器を回転させると共に、トナーホッパーにより
非磁性1成分現像剤として懸濁重合トナー補給を行うカ
ラー画像形成装置において、トナー母粒子への外添剤の
埋まり込み及び層厚規制ブレードの削れを生じさせるこ
となく、トナーの十分な帯電量と搬送量を確保し、印字
かぶりのない極めて高品質なカラー画像形成を行うこと
ができる。
【0083】なお、本実施形態においては、カラー画像
形成装置について説明したが、本発明はこれに限られる
ものではなく、トナー補給用のボトル等を用いてトナー
補給を行う白黒の画像形成装置に適用した場合でも、上
述したような効果を奏することができる。
【0084】なお、本発明は、前記実施の形態になんら
限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範
囲で種々の形態で実施することができる。例えば、外添
剤としては前記シリカの他、アルミナ、酸化チタン等、
種々の外添剤を使用することができ、外添剤の平均粒径
を30nm以下として0.5重量%以上添加しても良
い。
【0085】また、平均粒径が30nm以上(望ましく
は40nm以上)の外添剤をトナー母粒子の0.8重量
%以下、前記外添剤と混合してトナーTに添加しても良
い。この種の外添剤は、添加し過ぎると、却ってトナー
Tの流動性を阻害してしまうが、小さい外添剤(例えば
平均粒径が30nm以下の外添剤)のトナー母粒子への
埋まり込みを抑制することができる。この大小の外添剤
を混合して添加することによってトナーTの流動性が一
層良好に確保され、一層良好な画像を一層安定して形成
することができる。また、トナー母粒子の平均粒径は、
6μm〜10μmの範囲で変更しても良い。
【0086】更に、本発明は、原稿に反射されたレーザ
ビームLによって静電潜像を形成するコピー機等の画像
形成装置にも、また、更に、本発明は、懸濁重合トナー
以外の非磁性1成分現像剤を用いた画像形成装置、例え
ば、乳化重合等によって得られた他の重合トナーを用い
た画像形成装置にも、同様に適用することができる。ト
ナーTをこのような構成とした場合にも、比較的良好な
流動性が得られ、前記トナーTにやや劣るものの同様な
効果が得られる。
【0087】
【発明の効果】以上説明したように、請求項1に記載の
画像形成装置によれば、静電潜像を現像した非磁性1成
分現像剤を、被記録媒体に転写して画像を形成する画像
形成装置において、層厚規制手段の少なくとも非磁性1
成分現像剤との接触部を、導電性のゴムまたは樹脂によ
って形成すると共に、非磁性1成分現像剤として重合ト
ナーを用いたので、非磁性1成分現像剤における外添剤
のトナー母粒子に対する埋まり込み等の劣化、及び層厚
規制手段のトナーとの摺擦による損傷を確実に防止しつ
つ、非磁性1成分現像剤を十分に帯電させ、しかも、層
厚規制手段の接触部にて生じる非磁性1成分現像剤と逆
極性の電荷を確実に除去することができる。従って、非
磁性1成分現像剤を劣化させることなく、十分な帯電量
かつ十分な搬送量で現像領域に供給することができ、印
字上の縦筋及び印字かぶりの無い極めて高品質な画像形
成を行うことができる。
【0088】請求項2に記載の画像形成装置によれば、
少なくとも現像実行時において、第2電圧印加手段によ
り層厚規制手段に対して電圧を印加し、この電圧の絶対
値を、第1電圧印加手段により前記現像剤担持体に印加
される電圧の絶対値以上の絶対値を有するように構成し
たので、層厚規制手段による現像剤の層厚規制部におい
て生じる現像剤と逆極性の電荷を確実に除去することが
でき、電界の作用により現像剤を層厚規制手段の層厚規
制部で保持してしまう現象を防止することができる。従
って、帯電不良のトナーを現像領域に搬送することを確
実に防止することができ、印字かぶりのない高品質な画
像形成を行うことができる。
【0089】請求項3に記載の画像形成装置によれば、
層厚規制手段の現像剤との接触部を、導電性シリコーン
ゴムで形成したので、接触部にて外添剤のトナーの母粒
子に対する埋まり込み等のトナー劣化を生じさせること
がなく、かつ、接触部で生じる現像剤と逆極性の電荷を
確実に除去することができる。また、シリコーンゴムを
用いることにより他のゴム材料に比べてトナーの帯電極
性に拘わらずトナーを良好に帯電させることができる。
従って、帯電不良のトナーを現像領域に搬送することを
確実に防止することができ、印字かぶりのない高品質な
画像形成を行うことができる。
【0090】請求項4に記載の画像形成装置によれば、
層厚規制手段の現像剤との接触部を、導電性のフッ素含
有ゴムまたは導電性のフッ素含有樹脂で形成したので、
接触部にて外添剤のトナーの母粒子に対する埋まり込み
等のトナー劣化を生じさせることがなく、かつ、接触部
で生じる現像剤と逆極性の電荷を確実に除去することが
できる。また、フッ素含有ゴムまたは樹脂によりトナー
を良好に正極性に帯電させることができる。従って、帯
電不良のトナーを現像領域に搬送することを確実に防止
することができ、印字かぶりのない高品質な画像形成を
行うことができる。
【0091】請求項5に記載の画像形成装置によれば、
前記非磁性1成分現像剤として、懸濁重合によって得ら
れた懸濁重合トナーを用いたので、層厚規制手段と接触
した場合でも、層厚規制手段の損傷をより一層著しく減
少させることができる。また、流動性がより一層高いた
め、より一層良好な摩擦帯電を行わせることができる。
従って、帯電不良のトナーを現像領域に搬送することを
確実に防止することができ、印字上の縦筋及び印字かぶ
りのない高品質な画像形成を行うことができる。
【0092】請求項6に記載の画像形成装置によれば、
前記現像剤担持体と層厚規制手段と非磁性1成分現像剤
を、前記静電潜像担持体に対して接離自在に設けられた
現像器内に備えたので、現像器は画像形成動作が行われ
る毎に振動を与えられることになるが、層厚規制手段の
トナーとの接触部においては、逆極性の電荷を確実に除
去することができ、帯電不良のトナーを現像領域に搬送
させないので、印字かぶりを防止して高品質な画像形成
を行うことができる。
【0093】請求項7に記載の画像形成装置によれば、
前記現像剤担持体を、非磁性1成分現像剤を収容する現
像剤収容部と、該現像剤収容部に非磁性1成分現像剤を
補給する現像剤補給手段とを少なくとも有する現像器に
備えたので、トナーの補給時においてね少なくとも現像
剤担持体周辺に残存している古いトナーと、補給した新
しいトナーとが混じり合うことになるが、層厚規制手段
のトナーとの接触部において逆極性の電荷を確実に除去
することができるので、帯電不良のトナーを現像領域に
搬送させないので、印字かぶりを防止して高品質な画像
形成を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施形態であるレーザビームプ
リンタの主要構成要素の斜視図である。
【図2】図1のレーザビームプリンタの概略側断面図で
ある。
【図3】図1のレーザビームプリンタにおける現像機構
の第1の実施形態の構成を示す側断面図である。
【図4】図1のレーザビームプリンタにおけるプロセス
カートリッジを示す斜視図である。
【図5】図4に示すプロセスカートリッジからトナーカ
ートリッジを抜き出す工程を示す斜視図である。
【図6】図4に示すプロセスカートリッジに装着する新
しいトナーカートリッジを示す図である。
【図7】本発明の第2の実施形態であるレーザビームプ
リンタの主要構成要素の斜視図である。
【符号の説明】
1…レーザビームプリンタ 3…プロセスカートリッジ 23…感光ドラム 27…現像ローラ 28…供給ローラ 29…トナーカートリッジ 32…層厚規制ブレード 32a…支持部 32b…接触部 40,41…電源 51M,51C,51Y,51Bk…現像器 54…トナーホッパー

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 静電潜像を現像した非磁性1成分現像剤
    を、被記録媒体に転写して画像を形成する画像形成装置
    であって、 表面に静電潜像が形成される静電潜像担持体と、 該静電潜像担持体の表面に帯電した非磁性1成分現像剤
    を搬送し、前記静電潜像を現像する現像剤担持体と、 前記現像剤担持体に圧接され、前記供給手段により供給
    された前記現像剤担持体上の前記非磁性1成分現像剤
    に、前記現像剤担持体との圧接位置にて接触し、前記非
    磁性1成分現像剤の層厚を規制する層厚規制手段とを備
    え、 前記層厚規制手段は、少なくとも前記非磁性1成分現像
    剤との接触部が、導電性のゴムまたは樹脂によって形成
    されており、 前記非磁性1成分現像剤は、重合によって得られた重合
    トナーである、 ことを特徴とする画像形成装置。
  2. 【請求項2】 前記現像剤担持体に対して電圧を印加す
    る第1電圧印加手段と、前記層厚規制手段に対して電圧
    を印加する第2電圧印加手段とを更に備え、該第2電圧
    印加手段は、少なくとも現像実行時にて、前記第1電圧
    印加手段により前記現像剤担持体に印加される電圧の絶
    対値以上の絶対値を有する電圧を前記層厚規制手段に印
    加す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】 前記層厚規制手段の前記接触部は、導電
    性シリコーンゴムで形成されていることを特徴とする請
    求項1または請求項2に記載の画像形成装置。
  4. 【請求項4】 前記層厚規制手段の前記接触部は、導電
    性のフッ素含有ゴムまたは導電性のフッ素含有樹脂で形
    成されていることを特徴とする請求項1または請求項2
    に記載の画像形成装置。
  5. 【請求項5】 前記非磁性1成分現像剤は、懸濁重合に
    よって得られた懸濁重合トナーであることを特徴とする
    請求項1乃至請求項4の何れか一項に記載の画像形成装
    置。
  6. 【請求項6】 前記現像剤担持体と層厚規制手段と非磁
    性1成分現像剤は、前記静電潜像担持体に対して接離自
    在に設けられた現像器内に備えられていることを特徴と
    する請求項1乃至請求項5の何れか一項に記載の画像形
    成装置。
  7. 【請求項7】 前記現像剤担持体は、非磁性1成分現像
    剤を収容する現像剤収容部と、該現像剤収容部に非磁性
    1成分現像剤を補給する現像剤補給手段とを少なくとも
    有する現像器に備えられていることを特徴とする請求項
    1乃至請求項6の少なくとも何れか一項に記載の画像形
    成装置。
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