JPH0996962A

JPH0996962A - 画像形成装置

Info

Publication number: JPH0996962A
Application number: JP25319195A
Authority: JP
Inventors: Hideki Yasuda; 秀樹安田; Hiromitsu Shimazaki; 大充島崎; Naohito Yoshida; 尚人吉田; Toshiaki Kitahara; 寿朗北原
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 1995-09-29
Filing date: 1995-09-29
Publication date: 1997-04-08

Abstract

(57)【要約】【目的】現像ローラのトナー層厚を精度良く制御し、
高速印字が可能で、画像の縦筋等の画質劣化を抑えて高
階調，高解像度の均一な画像特性を得ることができ、耐
久性及び信頼性に優れた画像形成装置を提供することを
目的とする。【構成】感光体２上に形成された静電潜像を現像する
トナー８を担持する現像ローラ１０と、トナー８を貯留
するトナーホッパー７と、現像ローラ１０にトナー８を
供給するトナー供給ローラ１１と、現像ローラ１０の上
部に配設され現像ローラ１０のトナー層厚を規制する薄
層化部材１と、を備えた画像形成装置であって、薄層化
部材１が、現像ローラ１０と平行に位置し現像ローラ１
０の回転方向と逆方向に回転する円筒形状の薄層化ロー
ラ１ａと、薄層化ローラ１ａを回転自在に支持する薄層
化ローラ支持部材１ｂと、を備えた構成を有している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電子写真装置や静電記
録装置において、感光体上に形成された静電潜像をトナ
ー粒子にて顕画化する画像形成装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】近年、電子写真装置は乾式トナーを使用
する機器が主流を占め、多くの複写機、レーザプリン
タ、普通紙ファクシミリ等として実用化され、高解像
度、高画質を特徴とし、めざましい発展を遂げている。
この電子写真装置は、電子写真プロセス技術を応用した
機器であり、感光体上に形成された静電潜像をトナー粒
子により顕像化し、記録紙に転写し定着させて印字を行
うものである。

【０００３】以下、従来の画像形成装置について説明す
る。図４は従来の画像形成装置の断面模式図である。２
は静電潜像担持体である感光体であり、アルミニウム等
の金属ドラムを基材とし、その外周面上にセレン（Ｓ
ｅ）又は有機光導電体（以下、ＯＰＣという）等の感光
受容層が薄膜状に形成されている。３は感光体２に近接
して配設された帯電器であり、タングステンワイヤ等か
らなる帯電線３ａと、金属製のシールド板３ｂ、グリッ
ド板３ｃによって構成されている。帯電線３ａによりコ
ロナ放電が発生され、グリッド板３ｃを介して感光体２
の表面を一様に帯電する。４は露光光学系、５は露光光
学系４から照射される露光光線であり、画像信号をレー
ザ駆動回路（図示せず）により光強度変調やパルス幅変
調され、感光体２上に静電潜像の形成を行う。

【０００４】次に、６は現像器であり、その構成を以下
に示す。７は現像器６のハウジングであるトナーホッパ
ー、８はトナーホッパー７内に収納されたトナー、９は
トナー８を撹拌するトナー撹拌部材であり、後述のトナ
ー供給ローラ１１の回転とともに円の軌跡を描き、トナ
ーホッパー７内に収容されたトナー８の凝集を防ぐとと
もに、トナー８をトナー供給ローラ１１へ搬送する。１
０はトナーホッパー７内に配設され感光体２に対して接
触又は近接状態にされるトナー担持体である現像ロー
ラ、１１はトナー撹拌部材９により撹拌，搬送されたト
ナー８を現像ローラ１０の表面に供給するトナー供給ロ
ーラである。又、現像ローラ１０とトナー供給ローラ１
１は、ステンレス等の金属を基材としてその外周面上に
ウレタン，シリコン等の弾性部材が層状に形成され、ト
ナーホッパー７の両側のハウジングに各シャフトにより
回転自在に軸支されている。１２は現像ローラ１０に現
像バイアス電圧を印加する現像バイアス電源であり、感
光体２上の静電潜像が形成された部分にトナ−８を転移
付着させて静電潜像を顕像化する。１３はトナー供給ロ
ーラ１１の金属シャフト部分に抵抗１３ａを介してバイ
アス電圧を印加するトナー供給バイアス電源である。１
４は薄層化部材であり、金属ばね板部材１４ａと現像ロ
ーラ１０上に接触する薄層化ブレード１４ｂから成り、
薄層化ブレード１４ｂは金属ばね板部材１４ａの一端に
シリコン又はウレタン等の弾性部材が一体形成されたも
のである。１５は薄層化部材１４を固定するブレードホ
ルダであり、薄層化部材１４がねじ止めにて取り付けら
れている。

【０００５】次に、その他の構成について説明する。１
６は記録媒体である記録紙であり、図４で示す矢印Ａの
方向に搬送される。１７は記録紙１６を収納する記録紙
カセット、１８は記録紙カセット１７から記録紙１６を
一枚ずつ取り出す半月形の給紙ローラ、１９ａ，１９ｂ
は給紙ローラ１８により取り出された記録紙１６を搬送
する搬送ローラ、２０は記録紙１６を感光体２上に形成
されたトナー像と一致させるため、一時的に記録紙１６
を停止待機させるレジストローラであり、２１はレジス
トローラ２０に当接する従動ローラである。２２は感光
体２に形成されたトナー像を記録紙１６に転写させる転
写器であり、タングステンワイヤ等からなる転写線２２
ａと金属板からなるシールド板２２ｂから構成される。
転写線２２ａに高電圧を印加することにより、転写線２
２ａがコロナ放電を起こし、感光体２上のトナー像を記
録紙１６上に転写する。２３は定着器であり、内部に熱
源を有するヒートローラ２３ａと加圧ローラ２３ｂから
構成され、記録紙１６上に転写されたトナー像をヒート
ローラ２３ａと加圧ローラ２３ｂの挟持回転に伴い加圧
と熱によって定着する。又、２４はクリーナ部であり、
感光体２のトナー像を記録紙１６に転写後、感光体２の
残留トナーを掻き取るクリーニングブレード２４ａと掻
き取られたトナー８を収納するためのトナー回収バット
２４ｂにより構成される。又、２５は除電器であり、感
光体２上のトナー像が転写され更にクリーニングされた
後、感光体２上に残留する静電潜像である残留電荷の除
電を行う。

【０００６】以上のように構成された従来の画像形成装
置の現像工程について、以下その動作を説明する。ま
ず、画像形成装置の本体に電源が投入され、印字信号と
ともに現像装置駆動部（図示せず）から現像器６に駆動
力が伝達され、現像ローラ１０，トナー供給ローラ１１
及びトナー撹拌部材９は、図４に示す矢印Ｂ方向にそれ
ぞれ回転する。トナー撹拌部材９の回転とともにトナー
８がトナー供給ローラ１１上まで搬送される。トナー供
給ローラ１１上まで搬送されたトナー８はトナー供給ロ
ーラ１１と現像ローラ１０の接触により摩擦帯電され、
静電気力によって現像ローラ１０の表面にトナー８が付
着する。このトナー８の層は現像ローラ１０の回転によ
り現像ローラ１０の表面上に担持されながら現像ローラ
１０と薄層化部材１４の薄層化ブレード１４ｂの圧接部
まで搬送される。搬送されたトナー８の層は，現像ロー
ラ１０と薄層化部材１４との圧力で摩擦作用を受け、更
に摩擦帯電が増加し均一な薄層状態に形成される。更
に、薄層化部材１４を通過したトナー８は、摩擦帯電量
を保持したまま薄い層をなして感光体２に接触位置（現
像領域）まで搬送される。次に、現像バイアス電源１２
により、現像ローラ１０と感光体２の間に電位差が与え
られており、感光体２上に形成されている静電潜像にト
ナー８が転移付着し可視像を形成して現像工程が終了す
る。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の構成では、高速印字を達成するために、以下の問題点
を有していた。すなわち、高速印字を行う際、プロセス
速度の増加に伴って、現像ローラの周速も速める必要が
ある。その結果、薄層化ブレードと現像ローラの間で発
生する摩擦熱が急激に増加して、その摩擦熱によりトナ
ーの溶融が起こり、トナーが薄層化ブレードに融着す
る。薄層化ブレードにトナーが融着すると薄層化ブレー
ドの平坦性が失われ、現像ローラ上のトナーの層厚が場
所により不均一になりトナーの薄層化状態が悪化し、印
字画像に縦筋等の濃度ムラが発生し画質が劣化する。従
って、薄層化ブレードの頻繁な交換を有し、耐久性に欠
け、メインテナンス性及び信頼性に欠けるという問題点
を有していた。更に、現像ローラの周速の増加に伴う、
薄層化ブレードと現像ローラに挟まれた摩擦によるトナ
ー帯電量が増加し、現像ローラに印加するバイアス電圧
等の微妙な制御やトナー特性の改善等が必要で、汎用性
に欠けるという問題点を有していた。更に、トナーには
帯電する極性が正規の正規帯電トナーの他に、帯電する
極性が逆の逆帯電トナーが微量存在し、この逆帯電トナ
ーが感光体に現像されるトナー量を不均一にして印字画
像にかぶり等の発生を生じさせるという問題点を有して
いた。

【０００８】本発明は上記従来の問題点を解決するもの
で、現像ローラのトナー層厚を精度良く制御し、高速印
字が可能で、画像の縦筋等の画質劣化を抑えて高階調，
高解像度の均一な画像特性を得ることができ、耐久性及
び信頼性に優れた画像形成装置を提供することを目的と
する。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明の請求項１に記載の画像形成装置は、感光体上
に形成された静電潜像への現像を行うトナーを担持する
現像ローラと、トナーを貯留するトナーホッパーと、現
像ローラにトナーを供給するトナー供給ローラと、現像
ローラの上部に配設され現像ローラのトナー層厚を規制
する薄層化部材と、を備えた画像形成装置であって、薄
層化部材が、現像ローラと平行に位置し現像ローラの回
転方向と逆方向に回転する円筒形状の薄層化ローラと、
薄層化ローラを回転自在に支持する薄層化ローラ支持部
材と、を備えた構成を有している。

【００１０】請求項２に記載の画像形成装置は、請求項
１において、薄層化ローラが、現像ローラの外周面に接
触して配設されている構成を有している。

【００１１】請求項３に記載の画像形成装置は、請求項
１又は２において、現像ローラの周速度をｖ₁、薄層化
ローラの周速度をｖ₂とした時、｜ｖ₁｜＞｜ｖ₂｜の関
係を満たす構成を有している。

【００１２】請求項４に記載の画像形成装置は、請求項
３において、薄層化部材が、薄層化ローラの周速度ｖ₂
の可変制御を行う可変制御部を備えた構成を有してい
る。

【００１３】請求項５に記載の画像形成装置は、請求項
１乃至４の内いずれか１において、薄層化部材が、帯電
したトナーを現像ローラに向けた方向に電気力を作用さ
せるバイアス電圧を薄層化ローラに印加するブレードバ
イアス電源部を備えた構成を有している。

【００１４】請求項６に記載の画像形成装置は、請求項
１乃至５の内いずれか１において、薄層化部材が、薄層
化ローラに付着したトナーを除去するクリーニング機構
を備えた構成を有している。

【００１５】請求項７に記載の画像形成装置は、請求項
６において、クリーニング機構が、薄層化ローラの外周
面の円筒方向に沿って接する薄層化ローラクリーニング
ブレードと、薄層化ローラクリーニングブレードにより
除去されたトナーを回収する薄層化ローラトナー回収容
器と、を備えた構成を有している。

【００１６】ここで、薄層化ローラとしては、金属性シ
ャフトの外周に抵抗値が１０³〜１０⁹Ωｃｍのウレタン
ゴム，シリコンゴム，発泡性ゴム，フッ素ゴム，アクリ
ルゴム，ブタジエンゴム，ＥＰＤＭゴム等の各種樹脂材
層や金属層等が形成されたものが用いられる。薄層化ロ
ーラのゴム硬度としては、３０〜６０度の範囲が好まし
く、又、表面粗さは表面の平滑性が高い方がトナー薄層
形成において均一化が図れるため、７μｍＲｚ以下が好
ましい。

【００１７】薄層化ローラの線圧としては、現像ローラ
に対して、６０〜１００ｇ／ｃｍ，好ましくは、７０〜
９０ｇ／ｃｍになるように圧力が印加される。これによ
り、現像ローラのトナーの層厚が精度良く規制できる。
現像ローラのトナーの層厚としては、０．２〜１．０ｍ
ｇ／ｃｍ²，好ましくは、０．４〜０．６ｍｇ／ｃｍ²に
設定される。層厚が０．６ｍｇ／ｃｍ²を越えるにつれ
てトナーの帯電量のばらつきが大きくなる傾向が認めら
れ、特に１．０ｍｇ／ｃｍ²を越えるとその傾向が著し
くなるので好ましくない。又、逆に０．４ｍｇ／ｃｍ²
未満では、印字画像における画像濃度が薄くなる傾向が
認められ、特に０．２ｍｇ／ｃｍ²未満では急激に画像
濃度が薄くなるので好ましくない。

【００１８】薄層化ローラの周速度としては、現像ロー
ラの周速度との差が１００〜２００ｍｍ／ｓｅｃ，好ま
しくは、１４０〜１６０ｍｍ／ｓｅｃに設定される。周
速度の差が１６０ｍｍ／ｓｅｃを越えるにつれてトナー
が融着する傾向が認められ、特に２００ｍｍ／ｓｅｃを
越えるとその傾向が著しくなるので好ましくない。又、
逆に１４０ｍｍ／ｓｅｃ未満では、トナーの帯電量が低
下する傾向が認められ、特に１００ｍｍ／ｓｅｃ未満で
はトナーの帯電量低下による印字画像の画像濃度が著し
く薄くなるので好ましくない。

【００１９】薄層化ローラへのバイアス電圧としては、
現像バイアス電圧との差が０〜４００Ｖ，好ましくは、
１５０〜２５０Ｖに設定される。バイアス電圧の差が２
５０Ｖを越えるにつれて薄層化ローラと現像ローラとの
間でリーク電流が発生する傾向が認められ、特に４００
Ｖを越えるとその傾向が著しくなるので好ましくない。
又、逆に１５０Ｖ未満では、現像ローラ上にトナーが付
着しにくくなる傾向が認められ、特に０Ｖ未満では現像
ローラのトナーが薄層化ローラに付着するので好ましく
ない。

【００２０】

【作用】この構成によって、薄層化部材が、現像ローラ
と平行に位置し現像ローラの回転方向と逆方向に回転す
る円筒形状の薄層化ローラと、薄層化ローラを回転自在
に支持する薄層化ローラ支持部材と、を備えているの
で、高速印字に伴う現像ローラの周速度を速くしても、
薄層化部材の薄層化ローラを回転させるため、現像ロー
ラと薄層化ローラ間の摩擦を制御でき、摩擦熱の増加や
トナーの摩擦帯電による過帯電を抑制することができ
る。この結果、トナーの溶融による薄層化部材への付着
を防止し、現像におけるトナーの層厚及びトナーの帯電
量を精度よく制御できる。この結果、縦筋等の濃度ムラ
を低減し、高階調，高解像度の印字画像を得ることがで
きる。又、薄層化ローラが、現像ローラに接することに
より、トナー供給ローラにより現像ローラに供給された
余分なトナー量を取り除くことができ、均一なトナー層
厚を実現することができる。特に、トナーの層厚及びト
ナーの帯電量を現像ローラにおける薄層化ローラの周速
度の差を調整し極めて精度よく調整できる。更に、現像
ローラの周速度をｖ₁、薄層化ローラの周速度をｖ₂とし
た時、｜ｖ₁｜＞｜ｖ₂｜の関係を満たし、薄層化ローラ
の周速度ｖ₂を可変制御する可変制御部を備えるとによ
り、印字速度に応じて、最適なトナーの層厚及びトナー
の帯電量を制御でき、高階調，高解像度の印字品質を得
ることができる。

【００２１】薄層化部材が、帯電したトナーを現像ロー
ラに向けた方向に電気力を作用させるバイアス電圧を薄
層化ローラに印加するブレードバイアス電源部を備える
ことにより、帯電極性が正規な正規帯電トナーが現像ロ
ーラに確実に付着し、帯電極性が逆の逆帯電トナーが薄
層化ローラに付着され、現像ローラのトナーを正規帯電
トナーにより均一にすることができ、高画質の印字画像
を得ることができる。

【００２２】薄層化部材が、クリーニング機構、特に薄
層化ローラに付着したトナーを除去する薄層化ローラの
外周部の円筒方向に沿って接する薄層化ローラクリーニ
ングブレードと、薄層化ローラクリーニングブレードに
より除去されたトナーを回収する薄層化ローラトナー回
収容器と、を備えることにより、薄層化ローラに付着し
た逆帯電トナーが薄層化ローラクリーニングブレードに
よって除去され、薄層化ローラトナー回収容器に回収さ
れるので、逆帯電トナーが薄層化ローラに蓄積すること
がなく、現像ローラ上のトナー薄層化が極めて均一に精
度よく長期的に制御できるので、印刷画像へのかぶり等
を抑制し、高階調，高解像度の印字画像を得ることがで
きるとともに、耐久性及び信頼性を向上させることがで
きる。

【００２３】

【実施例】以下本発明の一実施例における画像形成装置
について、図面を参照しながら説明する。

【００２４】（実施例１）図１は本発明の第１実施例に
おける画像形成装置の断面模式図である。６Ａは本発明
の画像形成装置の第１実施例の現像器である。２は感光
体、３は帯電器、３ａは帯電線、３ｂはシールド板、３
ｃはグリッド板、４は露光光学系、５は露光光線、７は
トナーホッパー、８はトナー、９はトナー撹拌部材、１
０は現像ローラ、１１はトナー供給ローラ、１２は現像
バイアス電源、１３はトナー供給バイアス電源、１３ａ
は抵抗、１６は記録紙、１７は記録紙カセット、１８は
給紙ローラ、１９ａ，１９ｂは搬送ローラ、２０はレジ
ストローラ、２１は従動ローラ、２２は転写器、２２ａ
は転写線、２２ｂはシールド板、２３は定着器、２３ａ
はヒートローラ、２３ｂは加圧ローラ、２４はクリーナ
部、２４ａはクリーニングブレード、２４ｂはトナー回
収バット、２５は除電器である。これらは、従来例の図
４と同様なものなので、同一の符号を付して説明を省略
する。従来例と異なるのは、第１実施例の現像器６Ａに
おいて、薄層化部材１が、現像ローラ１０の上端部でか
つ平行に位置し現像ローラ１０の回転方向と逆方向に回
転する円筒形状の薄層化ローラ１ａと、薄層化ローラ１
ａを回転自在に支持する薄層化ローラ支持部材１ｂと、
を備えた点である。更に、薄層化ローラ１ａが、現像ロ
ーラ１０に接しており、現像ローラ１０の周速度を
ｖ₁、薄層化ローラ１ａの周速度をｖ₂とした時、｜ｖ₁
｜＞｜ｖ₂｜の関係を満たすように設定した点である。
ここで、薄層化ローラ支持部材１ｂとしては、薄層化ロ
ーラ１ａの中心部のシャフトを用いてトナーホッパー７
の両側のハウジングに回転自在に取り付け、可変制御部
（図示せず）により薄層化ローラ１ａの回転速度が制御
を行うことができる。

【００２５】以上のように構成された本発明の第１実施
例の画像形成装置について、以下にそのプロセス条件を
説明する。薄層化ローラ１ａは現像ローラ１０を線圧８
０ｇ／ｃｍで押圧し、現像ローラ１０の表面に０．５ｍ
／ｃｍ²のトナー層を形成するように設定した。感光体
２，現像ローラ１０及びトナー供給ローラ１１の回転方
向は図１の矢印Ｂに示す方向となっており、各接触部に
おいて摩擦接触状態になっている。印字の際、プロセス
速度が９６ｍｍ／ｓｅｃ、薄層化ローラ１ａの周速度が
４０ｍｍ／ｓｅｃ、現像ローラ１０の周速度が１９２ｍ
ｍ／ｓｅｃ、トナー供給ローラ１１の周速度が１３２ｍ
ｍ／ｓｅｃになるように設定した。次に、感光体２は、
アルミニウムドラムを基材とし、その外周上に有機光導
電体が薄膜状に形成された負帯電型ＯＰＣであり、帯電
器３により−７００Ｖに均一に帯電される。この帯電さ
れた電位は、画像信号に応じて感光体２を露光光学系４
から照射される露光光線５で選択的に露光される。この
結果、露光されなかった部分の電位はそのまま７００Ｖ
に、露光された部分の電位は約−１００Ｖに低下し、感
光体２上に静電潜像が形成される。現像ローラ１０は、
金属製シャフトを基材としてその外周面上に抵抗値が１
０⁶Ωｃｍの導電性弾性部材であるシリコンゴムを形成
した単層構造である。現像ローラ１０のシャフトには、
現像バイアス電源１２により−３００Ｖの直流電圧がバ
イアスされる。現像ローラ１０のゴム硬度としては、３
０〜６０度の範囲が好ましく、又、表面粗さは表面の平
滑性が高い方がトナー薄層形成において均一化が図れる
ため、７μｍＲｚ以下が好ましい。本実施例において
は、現像ローラ１０は、ゴム硬度４０度、表面粗さ３μ
ｍＲｚとした。トナー供給ローラ１１は、金属製のシャ
フトの周囲に抵抗値が１０ ⁶Ωｃｍ以下の導電性発泡体
が形成され、シャフトにはトナー供給バイアス電源１３
により＋３００Ｖの電圧が２２ＭΩの抵抗１３ａを介し
てバイアスされる。トナー８は、非磁性一成分系トナー
であり、ポリエステル樹脂にカーボン，ワックス，帯電
制御剤等を均一に分散させたもので負帯電性トナーを使
用した。転写器２２は、タングステンワイヤからなる転
写線２２ａへ１ｋＶの電圧を印加することにより、コロ
ナ放電を起こし、記録紙１６上に感光体２上のトナー像
を転写させる。

【００２６】次に、本発明の画像形成装置の第１実施例
の現像器６Ａについて、以下その動作について説明す
る。印字が開始すると、トナー撹拌部材９によりトナー
８が撹拌、トナー供給ローラ１１に搬送され、更に、現
像ローラ１０の外周面に供給される。現像ローラ１０に
供給されたトナー８は上部の現像ローラ１０の回転方向
とは逆の方向に回転する薄層化ローラ１ａにより、トナ
ー層厚を規制されるとともに、摩擦帯電されて薄層化ロ
ーラ１ａを通過したトナー層が均一な薄層状態を形成す
る。その後、現像バイアス電源１２により印加されるバ
イアス電圧により感光体２上に形成されている静電潜像
にトナー８を転移付着させて静電潜像を顕像化する。

【００２７】以上のように本実施例によれば、高速印字
に伴う現像ローラの周速を速くしても、薄層化部材１の
薄層化ローラ１ａが回転制御されているため、現像ロー
ラ１０と薄層化ローラ１ａ間の摩擦を制御でき、摩擦熱
の増加やトナー８の摩擦帯電による過帯電を抑制するこ
とができる。この結果、トナー８の溶融による薄層化部
材１への付着を防止し、現像におけるトナー８の層厚及
びトナー８の帯電量を精度よく制御でき、縦筋等の濃度
ムラを低減し、高画質，高解像度の印字画像を得ること
ができる。又、薄層化ローラ１ａが、現像ローラ１０に
接することにより、トナー８の層厚及びトナー８の帯電
量を現像ローラ１０における薄層化ローラ１ａの回転速
度で調整でき、より信頼性を向上させ、画質を安定させ
ることができる。更に、現像ローラ１０の周速度を
ｖ₁、薄層化ローラ１ａの周速度をｖ₂とした時、｜ｖ₁
｜＞｜ｖ₂｜の関係を満たすように設定したので、トナ
ー供給ローラ１１により現像ローラ１０に供給された余
分なトナー量を確実に取り除くことができ、均一なトナ
ー層厚を実現することができる。特に、薄層化ローラ１
ａの周速度ｖ₂を可変制御することにより、印字速度に
応じて、最適なトナー８の層厚及びトナー８の帯電量を
制御でき、高階調，高解像度の印字品質を得ることがで
きる。

【００２８】（実施例２）以下本発明の第２実施例の画
像形成装置について説明する。図２は本発明の第２実施
例における画像形成装置の現像器の断面模式図である。
６Ｂは本発明の画像形成装置における第２実施例の現像
器である。１は薄層化部材、１ａは薄層化ローラ、１ｂ
は薄層化ローラ支持部材、７はトナーホッパー、８はト
ナー、９はトナー撹拌部材、１０は現像ローラ、１１は
トナー供給ローラ、１２は現像バイアス電源、１３はト
ナー供給バイアス電源、１３ａは抵抗である。これら
は、図１における第１実施例の現像器６Ａと同様なもの
なので、同一の符号を付して説明を省略する。実施例１
と異なるのは、薄層化部材１の薄層化ローラ１ａに帯電
したトナー８を現像ローラ１０に向かう方向に電気力を
作用させるバイアス電圧を印加する薄層化ローラバイア
ス電源１ｃを設けた点である。本実施例では、薄層化ロ
ーラバイアス電源１ｃは、薄層化ローラ１ａに−５００
Ｖのバイアス電圧を印加した。

【００２９】以上のように本実施例によれば、薄層化部
材１が、帯電したトナー８を現像ローラ１０に向けた方
向に電気力を作用させるバイアス電圧を薄層化ローラ１
ａに印加するブレードバイアス電源部を備えることによ
り、帯電極性が正規な正規帯電トナーが現像ローラ１０
に確実に付着し、帯電極性が逆の逆帯電トナーが薄層化
ローラ１ａに付着され、現像ローラ１０のトナー８を正
規帯電トナーでもって均一にすることができ、高階調，
高解像度の画像品質に優れた印字画像を得ることができ
る。

【００３０】（実施例３）以下本発明の第３実施例の画
像形成装置について説明する。図３は本発明の第３実施
例の画像形成装置における現像器の断面模式図である。
６Ｃは本発明の画像形成装置における第３実施例の現像
器である。１は薄層化部材、１ａは薄層化ローラ、１ｂ
は薄層化ローラ支持部材、１ｃは薄層化ローラバイアス
電源、７はトナーホッパー、８はトナー、９はトナー撹
拌部材、１０は現像ローラ、１１はトナー供給ローラ、
１２は現像バイアス電源、１３はトナー供給バイアス電
源、１３ａは抵抗である。これらは、実施例２と同様な
ものなので、同一の符号を付して説明を省略する。本発
明の第３実施例の画像形成装置が実施例２と異なるの
は、実施例２の薄層化部材１が、更に、薄層化ローラ１
ａの外周部の円筒方向に沿って接し薄層化ローラ１ａに
付着したトナー８を除去する薄層化ローラクリーニング
ブレード１ｄと、薄層化ローラクリーニングブレード１
ｄにより除去されたトナー８を回収する薄層化ローラト
ナー回収容器１ｅと、を設けた点である。

【００３１】以上のように本実施例によれば、現像ロー
ラ１０との接触後、薄層化ローラ１ａに付着した逆帯電
トナーを薄層化ローラクリーニングブレード１ｄによっ
て除去し、薄層化ローラトナー回収容器１ｅに回収され
るので、逆帯電トナーが薄層化ローラ１ａに蓄積するこ
とがなく、現像ローラ１０上のトナー薄層化が極めて均
一に精度よく長期的に制御できるので、印刷画像のかぶ
り等を抑制し、高画質，高解像度の印字画像を得ること
ができるとともに、耐久性及び信頼性を向上させること
ができる。

【００３２】

【発明の効果】以上のように本発明は、薄層化部材が、
現像ローラと平行に位置し現像ローラの回転方向と逆方
向に回転する円筒形状の薄層化ローラと、薄層化ローラ
を回転自在に支持する薄層化ローラ支持部材と、を備え
たので、高速印字に伴う現像ローラの周速を速くして
も、現像におけるトナーの層厚及びトナーの帯電量を精
度よく制御でき、縦筋等の濃度ムラを低減し、高画質，
高解像度の印字品質を得ることができ、信頼性及び耐久
性に優れた画像形成装置を実現することができる。又、
薄層化ローラが、現像ローラに接することにより、トナ
ーの層厚及びトナーの帯電量を現像ローラにおける薄層
化ローラの回転速度で極めて精度よく調整でき、高画
質，高解像度に優れた画像形成装置を実現することがで
きる。

【００３３】現像ローラの周速度をｖ₁、薄層化ローラ
の周速度をｖ₂とした時、｜ｖ₁｜＞｜ｖ₂｜の関係を満
たすことにより、極めて均一なトナー層厚を実現するこ
とができる。特に、薄層化ローラの周速度ｖ₂を可変制
御する可変制御部を備えることにより、印字速度に応じ
て、最適なトナーの層厚及びトナーの帯電量を制御で
き、高階調，高解像度に優れた画像形成装置を実現する
ことができる。

【００３４】薄層化部材が、帯電したトナーを現像ロー
ラに向けた方向に電気力を作用させるバイアス電圧を薄
層化ローラに印加するブレードバイアス電源部を備える
ことにより、現像前の現像ローラのトナーを正規帯電ト
ナーでもって均一にすることができ、高階調，高解像度
に優れた画像形成装置を実現することができる。

【００３５】薄層化部材が、クリーニング機構、特に薄
層化ローラに付着したトナーを除去する薄層化ローラの
外周部の円筒方向に沿って接する薄層化ローラクリーニ
ングブレードと、薄層化ローラクリーニングブレードに
より除去されたトナーを回収する薄層化ローラトナー回
収容器と、を備えることにより、薄層化ローラに付着し
た逆帯電トナーが薄層化ローラトナー回収容器に回収さ
れるので、逆帯電トナーが現像器内を循環することを防
止し、トナーの層厚を極めて精度よく制御できるので、
印刷画像のかぶり等を抑制し、高階調，高解像度に優れ
た画像形成装置を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例における画像形成装置の断
面模式図

【図２】本発明の第２実施例における画像形成装置の現
像器の断面模式図

【図３】本発明の第３実施例の画像形成装置における現
像器の断面模式図

【図４】従来の画像形成装置の断面模式図

【符号の説明】

１薄層化部材１ａ薄層化ローラ１ｂ薄層化ローラ支持部材１ｃ薄層化ローラバイアス電源１ｄ薄層化ローラクリーニングブレード１ｅ薄層化ローラトナー回収容器２感光体３帯電器３ａ帯電線３ｂシールド板３ｃグリッド板４露光光学系５露光光線６Ａ第１実施例の現像器６Ｂ第２実施例の現像器６Ｃ第３実施例の現像器６現像器７トナーホッパー８トナー９トナー撹拌部材１０現像ローラ１１トナー供給ローラ１２現像バイアス電源１３トナー供給バイアス電源１３ａ抵抗１４薄層化部材１４ａ金属ばね板部材１４ｂ薄層化ブレード１５ブレードホルダ１６記録紙１７記録紙カセット１８給紙ローラ１９ａ，１９ｂ搬送ローラ２０レジストローラ２１従動ローラ２２転写器２２ａ転写線２２ｂシールド板２３定着器２３ａヒートローラ２３ｂ加圧ローラ２４クリーナ部２４ａクリーニングブレード２４ｂトナー回収バット２５除電器

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者北原寿朗大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】感光体上に形成された静電潜像への現像を
行うトナーを担持する現像ローラと、前記トナーを貯留
するトナーホッパーと、前記現像ローラに前記トナーを
供給するトナー供給ローラと、前記現像ローラの上部に
配設され前記現像ローラのトナー層厚を規制する薄層化
部材と、を備えた画像形成装置であって、前記薄層化部
材が、前記現像ローラと平行に位置し前記現像ローラの
回転方向と逆方向に回転する円筒形状の薄層化ローラ
と、前記薄層化ローラを回転自在に支持する薄層化ロー
ラ支持部材と、を備えたことを特徴とする画像形成装
置。
【請求項２】前記薄層化ローラが、前記現像ローラの外
周面に接触して配設されていることを特徴とする請求項
１に記載の画像形成装置。
【請求項３】前記現像ローラの周速度をｖ₁、前記薄層
化ローラの周速度をｖ₂とした時、｜ｖ₁｜＞｜ｖ₂｜の
関係を満たすことを特徴とする請求項１又は２に記載の
画像形成装置。
【請求項４】前記薄層化部材が、前記薄層化ローラの周
速度ｖ₂の可変制御を行う可変制御部を備えたことを特
徴とする請求項３に記載の画像形成装置。
【請求項５】前記薄層化部材が、帯電した前記トナーを
現像ローラに向かう方向に電気力を作用させるバイアス
電圧を前記薄層化ローラに印加するブレードバイアス電
源部を備えたことを特徴とする請求項１乃至４の内いず
れか１に記載の画像形成装置。
【請求項６】前記薄層化部材が、前記薄層化ローラに付
着した前記トナーを除去するクリーニング機構を備えた
ことを特徴とする請求項１乃至５の内いずれか１に記載
の画像形成装置。
【請求項７】前記クリーニング機構が、前記薄層化ロー
ラの外周面の円筒方向に沿って接する薄層化ローラクリ
ーニングブレードと、薄層化ローラクリーニングブレー
ドにより除去された前記トナーを回収する薄層化ローラ
トナー回収容器と、を備えたことを特徴とする請求項６
に記載の画像形成装置。