JP4147953B2

JP4147953B2 - 現像装置及び画像形成装置

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Publication number: JP4147953B2
Application number: JP2003018914A
Authority: JP
Inventors: 正吾佐藤
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 2003-01-28
Filing date: 2003-01-28
Publication date: 2008-09-10
Anticipated expiration: 2023-01-28
Also published as: JP2004233433A; US7221892B2; US20040184843A1

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、静電潜像が形成された感光ドラム等の像担持体の表面に、帯電した非磁性１成分現像剤を搬送して上記静電潜像を現像する現像ローラ等の現像剤担持体と、該現像剤担持体に現像剤を供給する供給ローラ等の供給体と、を備えた現像装置及び画像形成装置に関し、詳しくは、上記静電潜像の現像に供されずに上記現像剤担持体の表面に残った非磁性１成分現像剤を上記現像剤担持体から除去する除去部材を、更に備えた現像装置及び画像形成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、静電潜像が形成された像担持体の表面に、帯電した非磁性１成分現像剤を搬送して上記静電潜像を現像する現像剤担持体と、該現像剤担持体に現像剤を供給する供給体と、を備えた現像装置が知られている。この種の現像装置では、トナー収容室等に収容されたトナー等の非磁性１成分現像剤を、供給体によって摩擦帯電させながら現像剤担持体に供給し、層厚規制ブレード等の層厚規制手段によって一定の薄層とした後、像担持体と対向させている。すると、像担持体に形成された静電潜像に応じて、現像剤担持体上の非磁性１成分現像剤が像担持体に付着する。そこで、像担持体に付着した非磁性１成分現像剤を記録紙等の被記録媒体に転写すれば、いわゆる電子写真方式による画像形成が行える。
【０００３】
ところが、像担持体との対向位置を通過した現像剤担持体の表面には、静電潜像の現像に供されなかった非磁性１成分現像剤が残留するため、これがいわゆるスリーブゴーストの原因となる場合があった。そこで、上記供給体よりも上記現像剤担持体の回転方向上流側に除去部材を設け、上記静電潜像の現像に供されずに上記現像剤担持体の表面に残った非磁性１成分現像剤を除去することが考えられている。この場合、上記現像に供されなかった非磁性１成分現像剤を除去した後に供給体から非磁性１成分現像剤が供給されるので、スリーブゴーストの発生を良好に防止することができる（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開平９−２３６９７９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記公報に記載の装置では、現像剤担持体の供給体に対向する周面が重力方向に対して下から上に向かって移動するように現像剤担持体を回転させ、除去部材を、現像剤担持体と対向する周面が上から下に向かって移動するように回転させている。また、除去部材は、現像器カートリッジの下方に設けている。このため、除去部材が除去したトナーは現像器カートリッジの筐体の底面と除去部材との間に入り込んで滞留し、トナーの循環が悪くなってしまう可能性があった。トナーの循環が悪くなると、形成された画像の一部の画質が極端に悪くなるなどの課題が発生する。
【０００６】
そこで、本発明は、静電潜像の現像に供されずに現像剤担持体の表面に残った非磁性１成分現像剤を上記現像剤担持体から除去する除去部材を備えた現像装置、またはその現像装置を備えた画像形成装置において、除去された非磁性１成分現像剤を良好に循環させることを目的としてなされた。
【０００７】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
上記目的を達するためになされた請求項１記載の発明は、静電潜像が形成された像担持体の表面に、帯電した非磁性１成分現像剤を搬送して上記静電潜像を現像する現像剤担持体と、該現像剤担持体に現像剤を供給する供給体と、該供給体の下流に設けられ、上記現像剤担持体上の現像剤の厚さを規制する層厚規制手段と、を備えた現像装置において、上記供給体よりも上記現像剤担持体の回転方向上流側に、上記静電潜像の現像に供されずに上記現像剤担持体の表面に残った非磁性１成分現像剤を上記現像剤担持体から除去する除去部材が設けられ、更に、上記供給体と上記現像剤担持体とは、対向する周面が０．７〜１．３の速度比で同一方向に移動するように回転し、上記除去部材は、上記現像剤担持体と対向する周面が上記現像剤担持体と接触しながら０．７〜１．３の速度比で同一方向に移動するように回転し、上記除去部材が導電性材料で構成され、その除去部材と上記現像剤担持体との間に、正規に帯電した上記非磁性１成分現像剤が上記現像剤担持体から上記除去部材へ向かうようなバイアスが印加され、上記除去部材の表面に付着した非磁性１成分現像剤を掻き取る掻き取り部材を、上記除去部材外周の上記供給体に最も近い位置で、かつ、その掻き取り部材に掻き取られた非磁性１成分現像剤が上記供給体に供給される位置に、更に備えたことを特徴としている。
【０００８】
【０００９】
【００１０】
【００１１】
【００１２】
【００１３】
このように構成された本発明では、静電潜像の現像に供されずに現像剤担持体の表面に残った非磁性１成分現像剤を上記現像剤担持体から除去する除去部材が、供給体よりも現像剤担持体の回転方向上流側に設けられ、しかも、その除去部材と現像剤担持体とは対向する周面が接触しながら０．７〜１．３の速度比で同一方向に移動するように回転する。このため、除去部材が除去した非磁性１成分現像剤は、現像剤担持体の回転方向下流側に搬送され、供給体によって再び現像剤担持体に供給される。従って、本発明では、除去された非磁性１成分現像剤を良好に循環させることができる。
【００１４】
しかも、本発明では、供給体と現像剤担持体とは対向する周面が同一方向に移動するように回転し、除去部材と現像剤担持体とが、対向する周面が接触しながら同一方向に移動するように回転する。このため、非磁性１成分現像剤にあまり大きな摩擦力が加わらず、その非磁性１成分現像剤の劣化を抑制することができる。また、除去部材が導電性材料で構成され、しかも、その除去部材と現像剤担持体との間に、正規に帯電した非磁性１成分現像剤が現像剤担持体から除去部材へ向かうようなバイアスが印加されるので、現像剤担持体の表面に残った上記非磁性１成分現像剤を静電的な力によっても現像剤担持体から剥がすことができる。このため、上記のように除去部材と現像剤担持体との対向する周面が同一方向に回転しても、非磁性１成分現像剤を一層良好に除去してスリーブゴーストの発生も良好に抑制することができる。
更に、本発明では、上記除去部材外周の上記供給体に最も近い位置に設けられた掻き取り部材によって、上記除去部材の表面に付着した非磁性１成分現像剤を掻き取ることができる。このため、除去部材による上記除去性能を安定して維持することができ、スリーブゴーストの発生を一層良好に抑制することができる。また、上記掻き取り部材に掻き取られた非磁性１成分現像剤は上記供給体に供給される。
【００１５】
更に、本発明では、上記除去部材と上記現像剤担持体との周面の速度比を０．７〜１．３としているので、非磁性１成分現像剤に大きな摩擦力が加わるのを防止して非磁性１成分現像剤の劣化を一層良好に抑制することができる。
【００１６】
【００１７】
また、本発明では、供給体と現像剤担持体との周面の速度比は０．７〜１．３であるので、両者の間に挟まれた非磁性１成分現像剤に大きな摩擦力が加わるのを防止することができる。
【００１８】
【００１９】
更に、本発明では、上記供給体の下流に、上記現像剤担持体上の現像剤の厚さを規制する層厚規制手段が設けられているので、現像剤担持体によって像担持体の表面に搬送される非磁性１成分現像剤の層厚を均一にすることができる。従って、上記効果に加えて、像担持体に均等に非磁性１成分現像剤を供給することができるといった効果が生じる。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の構成に加え上記供給体は導電性材料で構成され、その供給体と上記現像剤担持体とが等電位であるか、または、両者の間に、正規に帯電した上記非磁性１成分現像剤が上記供給体から上記現像剤担持体へ向かうようなバイアスが印加されることを特徴としている。
【００２０】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載の現像装置を備えたことを特徴とする画像形成装置を要旨としている。
本発明の画像形成装置は、請求項１または２記載の現像装置を備えているので、前述のようにスリーブゴーストの発生を良好に抑制し、かつ、非磁性１成分現像剤を良好に循環させることができる。従って、本発明の画像形成装置では、極めて良好な画像を形成することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態を図面と共に説明する。先ず、本発明の第１の実施の形態を図１及び図２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カラーレーザプリンタ１の概略側断面図である。図１に例示するカラーレーザプリンタ１は、可視像形成ユニット４と、ベルト状の中間転写体５と、定着ユニット８と、給紙ユニット９と、排紙トレイ１０とを備えている。
【００２２】
可視像形成ユニット４は、マゼンタ（Ｍ）、シアン（Ｃ）、イエロー（Ｙ）、及びブラック（Ｂｋ）のそれぞれのトナーによる可視像工程毎に、現像装置としての現像器５１Ｍ，５１Ｃ，５１Ｙ，５１Ｂｋと、像担持体としての感光ドラム３Ｍ，３Ｃ，３Ｙ，３Ｂｋと、クリーニングローラ７０Ｍ，７０Ｃ，７０Ｙ，７０Ｂｋと、帯電器７１Ｍ，７１Ｃ，７１Ｙ，７１Ｂｋと、露光手段７２Ｍ，７２Ｃ，７２Ｙ，７２Ｂｋとを備えている。
【００２３】
以下、これらの各構成要素について詳しく説明する。なお、感光ドラム３Ｍ近傍の現像器５１Ｍの構成は、図２にも拡大して示したので参照されたい。図２では、代表して現像器５１Ｍを示したが、現像器５１Ｃ，５１Ｙ，５１Ｂｋの構成も同様である。
【００２４】
先ず、現像器５１Ｍ，５１Ｃ，５１Ｙ，５１Ｂｋには、現像剤担持体としての現像ローラ５２Ｍ，５２Ｃ，５２Ｙ，５２Ｂｋが備えられている。現像ローラ５２Ｍ，５２Ｃ，５２Ｙ，５２Ｂｋは、導電性シリコーンゴムを基材として円柱状に構成され、更に、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５２Ｍ，５２Ｃ，５２Ｙ，５２Ｂｋは、必ずしも基材を導電性シリコーンゴムで構成しなくてもよく、導電性ウレタンゴムで構成してもよい。そして、表面の十点平均粗さ（Ｒｚ）は、３〜５μｍ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。
【００２５】
各現像器５１Ｍ，５１Ｃ，５１Ｙ，５１Ｂｋには、また、供給ローラ５３Ｍ，５３Ｃ，５３Ｙ，５３Ｂｋが備えられている。供給ローラ５３Ｍ，５３Ｃ，５３Ｙ，５３Ｂｋは、導電性のスポンジローラであり、現像ローラ５２Ｍ，５２Ｃ，５２Ｙ，５２Ｂｋ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５３Ｍ，５３Ｃ，５３Ｙ，５３Ｂｋとしては、導電性シリコーンゴム，ＥＰＤＭ，或いはウレタンゴム等の適宜の部材の発泡体を使用することができる。
【００２６】
また、各現像器５１Ｍ〜５１Ｂｋには、層厚規制手段としての層厚規制ブレード５４Ｍ，５４Ｃ，５４Ｙ，５４Ｂｋが備えられている。層厚規制ブレード５４Ｍ，５４Ｃ，５４Ｙ，５４Ｂｋは、ステンレス鋼等で形成され、基端が現像器ケース５５Ｍ，５５Ｃ，５５Ｙ，５５Ｂｋに固定された支持部５４ａＭ，５４ａＣ，５４ａＹ，５４ａＢｋと、その支持部５４ａＭ，５４ａＣ，５４ａＹ，５４ａＢｋの基端より上方に延びた先端に設けられ、絶縁性のシリコーンゴムや絶縁性のフッ素含有ゴムまたは樹脂で形成された接触部５４ｂＭ，５４ｂＣ，５４ｂＹ，５４ｂＢｋとを備えている（図２参照）。接触部５４ｂＭ，５４ｂＣ，５４ｂＹ，５４ｂＢｋは支持部５４ａＭ，５４ａＣ，５４ａＹ，５４ａＢｋの弾性力により現像ローラ５２Ｍ，５２Ｃ，５２Ｙ，５２Ｂｋの下方から該現像ローラ５２Ｍ，５２Ｃ，５２Ｙ，５２Ｂｋに対して圧接される。
【００２７】
更に、各現像器５１Ｍ，５１Ｃ，５１Ｙ，５１Ｂｋには、供給ローラ５３Ｍ，５３Ｃ，５３Ｙ，５３Ｂｋの重力方向に対して上方の位置で、現像ローラ５２Ｍ，５２Ｃ，５２Ｙ，５２Ｂｋに接触する除去部材としての除去ローラ５６Ｍ，５６Ｃ，５６Ｙ，５６Ｂｋが備えられている。除去ローラ５６Ｍ，５６Ｃ，５６Ｙ，５６Ｂｋとしては、ソリッドの弾性体ローラや金属ローラによって構成すれば後述の除去能力を向上させることができるが、シリコーンやウレタン等の導電性発泡体を用いることもできる。
【００２８】
また、現像器ケース５５Ｍ，５５Ｃ，５５Ｙ，５５Ｂｋに収納されるトナーは、正帯電性の非磁性１成分現像剤であり、懸濁重合によっ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、または荷電制御樹脂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、上記トナーは、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、上記外添剤としてのシリカには、シランカップリング剤、シリコーンオイル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。各現像器ケース５５Ｍ，５５Ｃ，５５Ｙ，５５Ｂｋ毎に、それぞれマゼンタ、シアン、イエロー、ブラックのトナーが収容されている。
【００２９】
このように、トナー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、機械的な力を受け難く、電界に対する追従性に優れ、転写効率がよい。
【００３０】
図２に示すように、感光ドラム３Ｍ，３Ｃ，３Ｙ，３Ｂｋはそれぞれ図示反時計回り方向に回転し、現像ローラ５２Ｍ，５２Ｃ，５２Ｙ，５２Ｂｋはそれぞれ図示時計回り方向に、除去ローラ５６Ｍ，５６Ｃ，５６Ｙ，５６Ｂｋは図示反時計回り方向に、供給ローラ５３Ｍ，５３Ｃ，５３Ｙ，５３Ｂｋは図示反時計回り方向に、それぞれ回転する。すなわち、本実施の形態では、各ローラ５２Ｍ〜５６Ｂｋの互いに対向する周面が同一方向に移動するように各ローラ５２Ｍ〜５６Ｂｋが回転するようになっている。また、上記互いに対向する周面の速度比は、０．７〜１．３となるように設定されている。
【００３１】
また、現像ローラ５２Ｍ，５２Ｃ，５２Ｙ，５２Ｂｋには直流電源５７ａによって電圧Ｖ1 が、供給ローラ５３Ｍ，５３Ｃ，５３Ｙ，５３Ｂｋには直流電源５７ｂによって電圧Ｖ2 が、除去ローラ５６Ｍ，５６Ｃ，５６Ｙ，５６Ｂｋには直流電源５７ｃによって電圧Ｖ3 が、それぞれバイアスとして印加されている。この電圧Ｖ1 ，Ｖ2 ，Ｖ3 の間には、トナーの帯電が正極性の場合、Ｖ3 ＜Ｖ1 ≦Ｖ2 なる関係がある。このため、正に帯電した上記トナーは、供給ローラ５３Ｍ，５３Ｃ，５３Ｙ，５３Ｂｋから現像ローラ５２Ｍ，５２Ｃ，５２Ｙ，５２Ｂｋへ供給され、層厚規制ブレード５４Ｍ，５４Ｃ，５４Ｙ，５４Ｂｋによって均一な薄層とされた後、感光ドラム３Ｍ，３Ｃ，３Ｙ，３Ｂｋに形成された後述の静電潜像の現像に供される。そして、静電潜像の現像に供されずに現像ローラ５２Ｍ，５２Ｃ，５２Ｙ，５２Ｂｋ上に残ったトナーは、除去ローラ５６Ｍ，５６Ｃ，５６Ｙ，５６Ｂｋによって現像ローラ５２Ｍ，５２Ｃ，５２Ｙ，５２Ｂｋから剥がされる。
【００３２】
更に、現像器ケース５５Ｍ，５５Ｃ，５５Ｙ，５５Ｂｋには、除去ローラ５６Ｍ，５６Ｃ，５６Ｙ，５６Ｂｋの表面に付着したトナーを掻き取る掻き取り部材としてのスクレーパ５８Ｍ，５８Ｃ，５８Ｙ，５８Ｂｋが設けられている。このスクレーパ５８Ｍ，５８Ｃ，５８Ｙ，５８Ｂｋとしては、厚さ２００μｍ程度のＰＥＴ等の樹脂フィルム、ウレタンゴムやウレタンスポンジを用いることによって良好な掻き取り能力を確保することができる。
【００３３】
像担持体としての感光ドラム３Ｍ，３Ｃ，３Ｙ，３Ｂｋは、一例として、アルミニウム製の基材上に、正帯電性の感光層が形成されたものを用いる。感光層の厚さは、２０μｍ以上に形成されており、また、上記アルミニウム製の基材は、アース層として用いられている。なお、本実施の形態では、感光ドラム３Ｍ，３Ｃ，３Ｙ，３Ｂｋと中間転写体５との間に速度差が設けてある。
【００３４】
図１に戻って、クリーニングローラ７０Ｍ，７０Ｃ，７０Ｙ，７０Ｂｋは、導電性スポンジ等の弾性体からなるローラであり、感光ドラム３Ｍ，３Ｃ，３Ｙ，３Ｂｋの下方にて、感光ドラム３Ｍ，３Ｃ，３Ｙ，３Ｂｋに摺擦するように構成されている。このクリーニングローラ７０Ｍ，７０Ｃ，７０Ｙ，７０Ｂｋには、図示しない電源により、トナーと逆極性の負極性の電圧が印加されるように構成されており、感光ドラム３Ｍ，３Ｃ，３Ｙ，３Ｂｋに対する摺擦力及び上記電圧による電界の作用により、感光ドラム３Ｍ，３Ｃ，３Ｙ，３Ｂｋ上の残留トナーを除去するように構成されている。なお、本実施の形態では、いわゆるクリーナレス現像方式を採用しているため、現像工程が終了した後の所定のサイクルにおいて、一旦クリーニングローラ７０Ｍ，７０Ｃ，７０Ｙ，７０Ｂｋによって除去した残留トナーを再びに感光ドラム３Ｍ，３Ｃ，３Ｙ，３Ｂｋ側に戻すように構成されている。
【００３５】
帯電手段としての帯電器７１Ｍ，７１Ｃ，７１Ｙ，７１Ｂｋは、スコロトロン型の帯電器であり、上記クリーニングローラ７０Ｍ，７０Ｃ，７０Ｙ，７０Ｂｋよりも、上記感光ドラム３Ｍ，３Ｃ，３Ｙ，３Ｂｋの回転方向下流側において、上記感光ドラム３Ｍ，３Ｃ，３Ｙ，３Ｂｋの下方から上記感光ドラム３Ｍ，３Ｃ，３Ｙ，３Ｂｋの表面に対向して配設されている。なお、帯電器７１Ｍ，７１Ｃ，７１Ｙ，７１Ｂｋとして、感光ドラム３Ｍ，３Ｃ，３Ｙ，３Ｂｋに接触するローラ型の帯電器を用いるようにしてもよい。
【００３６】
露光手段７２Ｍ，７２Ｃ，７２Ｙ，７２Ｂｋは、周知のレーザスキャナユニットから構成されており、上記帯電器７１Ｍ，７１Ｃ，７１Ｙ，７１Ｂｋよりも、上記感光ドラム３Ｍ，３Ｃ，３Ｙ，３Ｂｋの回転方向下流側において、上記感光ドラム３Ｍ，３Ｃ，３Ｙ，３Ｂｋの表面をレーザ光線で露光する。露光手段７２Ｍ，７２Ｃ，７２Ｙ，７２Ｂｋにより、画像データに応じたレーザ光線が感光ドラム３Ｍ，３Ｃ，３Ｙ，３Ｂｋの表面上に照射され、感光ドラム３Ｍ，３Ｃ，３Ｙ，３Ｂｋの表面上には、各色ごとの静電潜像が形成される。
【００３７】
以上のような構成により、現像ローラ５２Ｍ，５２Ｃ，５２Ｙ，５２Ｂｋと感光ドラム３Ｍ，３Ｃ，３Ｙ，３Ｂｋとの接触部において、感光ドラム３Ｍ，３Ｃ，３Ｙ，３Ｂｋ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。
【００３８】
ベルト状の中間転写体５は、ポリカーボネイト、またはポリイミド等の導電性のシートをベルト状に形成したものである。ベルト状の中間転写体５は、図１に示すように、２つの駆動ローラ６０、６２に架け渡されており、感光ドラム３Ｍ，３Ｃ，３Ｙ，３Ｂｋとの対向位置近傍には、中間転写ローラ６１Ｍ，６１Ｃ，６１Ｙ，６１Ｂｋが設けられている。中間転写体５の感光ドラム３Ｍ，３Ｃ，３Ｙ，３Ｂｋと対向する側の表面の移動方向は、図１に示すように、鉛直方向上方向から下方向へ移動する方向に設定されている。
【００３９】
中間転写ローラ６１Ｍ，６１Ｃ，６１Ｙ，６１Ｂｋには、所定の電圧が印加されており、感光ドラム３Ｍ，３Ｃ，３Ｙ，３Ｂｋ上に形成されたトナー像を上記中間転写体５に転写するように構成されている。また、トナー像を用紙Ｐ（被記録媒体に相当）へ転写する位置、すなわちに中間転写体５に対して鉛直方向下方向におけるローラ６２には、２次転写ローラ６３が対向して設けられており、２次転写ローラ６３にも所定の電位が印加されている。その結果、ベルト状の中間転写体５上に坦持された４色のトナー像は、用紙Ｐに転写されることになる。
【００４０】
なお、中間転写体５の感光ドラム３Ｍ，３Ｃ，３Ｙ，３Ｂｋとの対向側と反対の側には、図１に示すように、クリーニング器６が設けられている。クリーニング器６は、掻き取り手段６５と、ケース６６とから構成されており、中間転写体５上に残留したトナーを掻き取り手段６５によって掻き取り、ケース６６に収容する。
【００４１】
定着ユニット８は、第１加熱ローラ８１と、第２加熱ローラ８２とから構成され、４色のトナー像を坦持した用紙Ｐを、第１加熱ローラ８１及び第２加熱ローラ８２によって狭持搬送しながら加熱及び加圧することにより、上記トナー像を用紙Ｐに定着させる。
【００４２】
給紙ユニット９は、装置の最下部に設けられており、用紙Ｐを収容する収容トレイ９１と、用紙Ｐを送り出すピックアップローラ９２とから構成されている。給紙ユニット９は、露光手段７２Ｍ，７２Ｃ，７２Ｙ，７２Ｂｋ、可視像形成ユニット４、感光ドラム３Ｍ，３Ｃ，３Ｙ，３Ｂｋ、及び中間転写体５による画像形成工程と所定のタイミングをとって用紙Ｐを供給するように構成されている。給紙ユニット９から供給された用紙Ｐは、搬送ローラ対１００によって中間転写体５と２次転写ローラ６３との圧接部に搬送される。
【００４３】
排紙トレイ１０は、装置の最上部に設けられており、上記定着ユニット８の排紙側に設けられており、上記定着ユニット８から排出され、搬送ローラ対１０１，１０２，１０３によって搬送される用紙Ｐを収容するように構成されている。
なお、本実施の形態では、図１に示すように、前面カバー２が軸２０を中心に図１の矢印方向に回動可能に構成されている。前面カバー２を開放することにより、上記現像器５１Ｍ，５１Ｃ，５１Ｙ，５１Ｂｋの交換を容易に行うことができる。
【００４４】
次に、以上のような本実施の形態におけるカラーレーザプリンタ１の動作について説明する。先ず、感光ドラム３Ｍ，３Ｃ，３Ｙ，３Ｂｋの感光層が帯電器７１Ｍ，７１Ｃ，７１Ｙ，７１Ｂｋにより一様に帯電され、次に、これらの感光層は、露光手段７２Ｍ，７２Ｃ，７２Ｙ，７２Ｂｋによりマゼンタ色、シアン色、イエロー色、及びブラック色の画像に対応して露光される。そして、マゼンタ現像器５１Ｍ、シアン現像器５１Ｃ、イエロー現像器５１Ｙ、ブラック現像器５１Ｂｋによって、感光ドラム３Ｍ，３Ｃ，３Ｙ，３Ｂｋの感光層上に形成された静電潜像に、それぞれマゼンタトナー、シアントナー、イエロートナー、及びブラックトナーを付着させ、マゼンタ色、シアン色、イエロー色、及びブラック色の現像を行う。このようにして形成されたマゼンタ色、シアン色、イエロー色、及びブラック色のトナー像は、一旦、中間転写体５の表面上に転写される。
【００４５】
次に、転写後の感光ドラム３Ｍ，３Ｃ，３Ｙ，３Ｂｋ上に残ったトナーは、クリーニングローラ７０Ｍ，７０Ｃ，７０Ｙ，７０Ｂｋによって一時的に保持される。各色のトナー像は、中間転写体５の移動速度及び各感光ドラム３Ｍ，３Ｃ，３Ｙ，３Ｂｋの位置に合わせて、若干の時間差を持って形成されるように構成されており、それぞれの色のトナー像が中間転写体５上で重ね合わされるように転写される。
【００４６】
以上のようにして中間転写体５上に形成された４色のトナー像は、給紙ユニット９から供給される用紙Ｐ上に、２次転写ローラ６３と中間転写体５との圧接位置において転写される。そして、このトナー像は、定着ユニット８において用紙Ｐ上に定着され、排紙トレイ１０上に排出される。以上のようにして、４色カラー画像が形成されることになる。
【００４７】
また、前述のように、各現像器５１Ｍ，５１Ｃ，５１Ｙ，５１Ｂｋでは、正に帯電したトナーは、供給ローラ５３Ｍ，５３Ｃ，５３Ｙ，５３Ｂｋから現像ローラ５２Ｍ，５２Ｃ，５２Ｙ，５２Ｂｋへ供給され、層厚規制ブレード５４Ｍ，５４Ｃ，５４Ｙ，５４Ｂｋによって均一な薄層とされた後、感光ドラム３Ｍ，３Ｃ，３Ｙ，３Ｂｋに形成された静電潜像の現像に供される。そして、静電潜像の現像に供されずに現像ローラ５２Ｍ，５２Ｃ，５２Ｙ，５２Ｂｋ上に残ったトナーは、除去ローラ５６Ｍ，５６Ｃ，５６Ｙ，５６Ｂｋによって現像ローラ５２Ｍ，５２Ｃ，５２Ｙ，５２Ｂｋから剥ぎ取られる。
【００４８】
ここで、除去ローラ５６Ｍ，５６Ｃ，５６Ｙ，５６Ｂｋは、供給ローラ５３Ｍ，５３Ｃ，５３Ｙ，５３Ｂｋよりも現像ローラ５２Ｍ，５２Ｃ，５２Ｙ，５２Ｂｋの回転方向上流側で、かつ、供給ローラ５３Ｍ，５３Ｃ，５３Ｙ，５３Ｂｋよりも重力方向に対して上方の位置に重なるように設けられている（図２参照）。このため、除去ローラ５６Ｍ，５６Ｃ，５６Ｙ，５６Ｂｋが剥ぎ取ったトナーの一部は供給ローラ５３Ｍ，５３Ｃ，５３Ｙ，５３Ｂｋに向かって上方から落下し、再び現像ローラ５２Ｍ，５２Ｃ，５２Ｙ，５２Ｂｋに供給される。従って、本実施の形態では、トナーを良好に循環させることができる。
【００４９】
すなわち、剥ぎ取られたトナーが現像器ケース５５Ｍ，５５Ｃ，５５Ｙ，５５Ｂｋの一部に滞留すると、形成された画像の一部の画質が極端に悪くなる可能性があるが、本実施の形態では、上記のようにトナーを循環させることにより、極めて良好な画像を形成することができる。しかも、本実施の形態では、スクレーパ５８Ｍ，５８Ｃ，５８Ｙ，５８Ｂｋによって除去ローラ５６Ｍ，５６Ｃ，５６Ｙ，５６Ｂｋの表面に付着したトナーを掻き取っているので、除去ローラ５６Ｍ，５６Ｃ，５６Ｙ，５６Ｂｋによる上記トナーの除去を一層良好にかつ安定して行うことができ、スリーブゴーストの発生を一層良好に抑制することができる。
【００５０】
また、スクレーパ５８Ｍ，５８Ｃ，５８Ｙ，５８Ｂｋの除去ローラ５６Ｍ，５６Ｃ，５６Ｙ，５６Ｂｋとの当接位置が、供給ローラ５３Ｍ，５３Ｃ，５３Ｙ，５３Ｂｋの上方の位置に重なるように、スクレーパ５８Ｍ，５８Ｃ，５８Ｙ，５８Ｂｋが配置されているので、スクレーパ５８Ｍ，５８Ｃ，５８Ｙ，５８Ｂｋによって除去ローラ５６Ｍ，５６Ｃ，５６Ｙ，５６Ｂｋから除去されたトナーは、供給ローラ５３Ｍ，５３Ｃ，５３Ｙ，５３Ｂｋに向かって上方から落下し、再び現像ローラ５２Ｍ，５２Ｃ，５２Ｙ，５２Ｂｋに供給される。従って、本実施の形態では、トナーを一層良好に循環させることができる。
【００５１】
また、本実施の形態では、各ローラ５２Ｍ〜５６Ｂｋの互いに対向する周面の速度比を０．７〜１．３に設定しているので、トナーにあまり大きな摩擦力が加わらず、トナーの劣化（例えば、トナー母粒子への外添剤の埋まり込み）も良好に抑制することができる。しかも、各ローラ５２Ｍ〜５６Ｂｋに前述のようなバイアスを印加したので、除去ローラ５６Ｍ，５６Ｃ，５６Ｙ，５６Ｂｋによるトナーの除去を良好に行ってスリーブゴーストの発生を一層良好に抑制すると共に、供給ローラ５３Ｍ，５３Ｃ，５３Ｙ，５３Ｂｋから現像ローラ５２Ｍ，５２Ｃ，５２Ｙ，５２Ｂｋへ良好にトナーを供給して画像のかすれ等も良好に防止することができる。
【００５２】
更に、本実施の形態のカラーレーザプリンタ１は、中間転写体５の感光ドラム３Ｍ，３Ｃ，３Ｙ，３Ｂｋに対向する側の表面の移動方向が、鉛直方向上方向から下方向であり、中間転写体５よりも下方位置で２次転写ローラ６３により用紙Ｐに転写を行うように構成したので、給紙ユニット９を装置の最下部に設けることができ、カラーレーザプリンタ１の設置面積を小さくすることができる。しかも、給紙ユニット９を装置の最下部に設けた場合には、例えばカセット式のユニットを装置上部に設ける場合に比べて、用紙Ｐの補給等の取り扱いが容易になるという利点もある。また、図１に示すように、２次転写ローラ６３までの用紙Ｐの搬送経路を短くすることができ、印字終了までの時間を短縮することができる。
【００５３】
また、本実施の形態においては、上述したように、重合法によりトナーを作成したので、そのトナーの流動性が極めて優れている。従って、トナーが滞留するのを一層良好に防止することができる。しかも、重合トナーは、流動性に優れているため、本実施の形態のように中間転写体５を用いて２回の転写工程を行う場合でも、画質の劣化が少ないという利点もある。更に、重合トナーを用いることにより、転写残トナーを少なくすることができるので、クリーナレス現像方式を用いた場合でも、確実に転写残トナーの除去を行うことができる。特に、クリーナレス現像方式を用いた場合には、廃トナー容器のためのスペースが不要となり、カラーレーザプリンタ１全体を小型化することが可能となる。
【００５４】
更に、本実施の形態においては、給紙ユニット９と、中間転写体５及び感光ドラム３Ｍ，３Ｃ，３Ｙ，３Ｂｋ並びに現像器５１Ｍ，５１Ｃ，５１Ｙ，５１Ｂｋから成るプロセスユニットと、排紙トレイ１０とが、鉛直方向下方向から上方向に向かって、給紙ユニット９、プロセスユニット、排紙トレイ１０の順序で重ねて設けることができるので、装置本体からのはみ出し部分を無くすことができ、かつ、設置面積を小さくすることができる。
【００５５】
図３は、第２の実施の形態としての、現像器１５１Ｍの要部を表す拡大図である。なお、この現像器１５１Ｍは、感光ドラム３Ｍが図示時計回り方向に回転するものに適用される。感光ドラム３Ｍがこのように回転する画像形成装置は、例えば、図１のカラーレーザプリンタ１においてピックアップローラ９２を図示左側に設けた場合を想定すれば容易に類推することができる。
【００５６】
現像器１５１Ｍには、現像ローラ１５２Ｍの下方に除去ローラ１５６Ｍが設けられ、その現像ローラ１５２Ｍの回転方向下流側には供給ローラ１５３Ｍ、層厚規制ブレード１５４Ｍが順次設けられている。各ローラ１５２Ｍ〜１５６Ｍの構成は、前述のローラ５２Ｍ〜５６Ｍと同様で、同様のバイアスが印加されている。また、本実施の形態でも、各ローラ１５２Ｍ〜１５６Ｍの互いに対向する周面が、速度比０．７〜１．３で同一方向に移動するように各ローラ１５２Ｍ〜１５６Ｍが回転するようになっている。すなわち、現像ローラ１５２Ｍは図示反時計回り方向に、供給ローラ１５３Ｍ及び除去ローラ１５６Ｍは図示時計回り方向に、それぞれ回転するようになっている。更に、現像器ケースにはスクレーパ１５８Ｍが設けられており、スクレーパ１５８Ｍは除去ローラ１５６Ｍの表面における鉛直方向最上部に当接している。
【００５７】
このように構成された本実施の形態では、除去ローラ１５６Ｍが剥ぎ落としたトナーの一部は現像ローラ１５２Ｍの回転方向下流側に搬送され、除去ローラ１５６Ｍの位置に重なって配置された供給ローラ１５３Ｍによって再び現像ローラ１５２Ｍに供給される。また、スクレーパ１５８Ｍによって除去ローラ１５６Ｍの表面に付着したトナーを掻き取っており、その掻き取り位置が供給ローラ１５３Ｍに最も近い位置であるので、スクレーパ１５８Ｍによって掻き取られたトナーは、供給ローラ１５３Ｍによって再び現像ローラ１５２Ｍに供給される。従って、本実施の形態でも、除去されたトナーを良好に循環させることができる。また、本実施の形態では、上記周面の速度比やバイアスは第１の実施の形態と同様に設定したので、この構成から第１の実施の形態と同様の効果が生じる。すなわち、トナーの劣化を良好に抑制し、しかも、スリーブゴーストの発生を一層良好に抑制すると共に、画像のかすれ等も良好に防止することができる。なお、図３には、マゼンタ現像器１５１Ｍを図示して説明したが、シアン現像器，イエロー現像器，及びブラック現像器も同様に構成してもよいことはいうまでもない。
【００５８】
また、上記各実施の形態において、各ローラ５２Ｍ〜１５６Ｍの軸方向の長さ（幅）は、感光ドラム３Ｍ，３Ｃ，３Ｙ，３Ｂｋの画像形成範囲＜除去ローラ５６Ｍ，５６Ｃ，５６Ｙ，５６Ｂｋ，１５６Ｍの幅＝現像器５１Ｍ，５１Ｃ，５１Ｙ，５１Ｂｋ，１５１Ｍ内の現像室の幅＜現像ローラ５２Ｍ，５２Ｃ，５２Ｙ，５２Ｂｋ，１５２Ｍの幅とするのが望ましい。この場合、一層良好な画像を形成することができる。
【００５９】
以上、具体的な実施の形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上記実施の形態に何等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、上記各実施の形態では、現像剤担持体，供給体，及び除去部材をそれぞれローラで構成したが、スリーブやベルトで構成してもよい。更に、除去部材としては、回転するものではなく固定されたもの、例えば板状のスクレーパであってもよい。また、本発明の現像装置及び画像形成装置は、白黒等の単色の画像形成装置にも適用することができる。更に、非磁性１成分現像剤は負帯電性のものでもよく、この場合、上記電圧Ｖ1 〜Ｖ3 は、Ｖ3 ＞Ｖ1 ≧Ｖ2 とするのが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態のカラーレーザプリンタの概略側断面図である。
【図２】その現像器の構成を表す要部拡大図である。
【図３】第２の実施の形態の現像器の構成を表す要部拡大図である。
【符号の説明】
１…カラーレーザプリンタ３Ｍ，３Ｃ，３Ｙ，３Ｂｋ…感光ドラム
４…可視像形成ユニット５…中間転写体８…定着ユニット
９…給紙ユニット５１Ｍ，５１Ｃ，５１Ｙ，５１Ｂｋ，１５１Ｍ…現像器
５２Ｍ，５２Ｃ，５２Ｙ，５２Ｂｋ，１５２Ｍ…現像ローラ
５３Ｍ，５３Ｃ，５３Ｙ，５３Ｂｋ，１５３Ｍ…供給ローラ
５４Ｍ，５４Ｃ，５４Ｙ，５４Ｂｋ，１５４Ｍ…層厚規制ブレード
５６Ｍ，５６Ｃ，５６Ｙ，５６Ｂｋ，１５６Ｍ…除去ローラ
５７ａ，５７ｂ，５７ｃ…直流電源５８Ｍ…スクレーパ
７１Ｍ，７１Ｃ，７１Ｙ，７１Ｂｋ…帯電器
７２Ｍ，７２Ｃ，７２Ｙ，７２Ｂｋ…露光手段Ｐ…用紙

Claims

静電潜像が形成された像担持体の表面に、帯電した非磁性１成分現像剤を搬送して上記静電潜像を現像する現像剤担持体と、
該現像剤担持体に現像剤を供給する供給体と、
該供給体の下流に設けられ、上記現像剤担持体上の現像剤の厚さを規制する層厚規制手段と、
を備えた現像装置において、
上記供給体よりも上記現像剤担持体の回転方向上流側に、上記静電潜像の現像に供されずに上記現像剤担持体の表面に残った非磁性１成分現像剤を上記現像剤担持体から除去する除去部材が設けられ、
更に、上記供給体と上記現像剤担持体とは、対向する周面が０．７〜１．３の速度比で同一方向に移動するように回転し、
上記除去部材は、上記現像剤担持体と対向する周面が上記現像剤担持体と接触しながら０．７〜１．３の速度比で同一方向に移動するように回転し、上記除去部材が導電性材料で構成され、その除去部材と上記現像剤担持体との間に、正規に帯電した上記非磁性１成分現像剤が上記現像剤担持体から上記除去部材へ向かうようなバイアスが印加され、
上記除去部材の表面に付着した非磁性１成分現像剤を掻き取る掻き取り部材を、上記除去部材外周の上記供給体に最も近い位置で、かつ、その掻き取り部材に掻き取られた非磁性１成分現像剤が上記供給体に供給される位置に、更に備えたことを特徴とする現像装置。
上記供給体は導電性材料で構成され、その供給体と上記現像剤担持体とが等電位であるか、または、両者の間に、正規に帯電した上記非磁性１成分現像剤が上記供給体から上記現像剤担持体へ向かうようなバイアスが印加されることを特徴とする請求項１記載の現像装置。
請求項１または２記載の現像装置を備えたことを特徴とする画像形成装置。