JP2002372865A - 現像装置及び画像形成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】像担持体２の潜像を現像剤Ｔで現像する現像装
置５内の現像剤Ｔと該現像剤に対する帯電促進剤等の混
入用粉体Ｃの混合比を適正値に制御する手段として、簡
易な構成を用いて粉体の定期的な補給を行い、現像装置
内の現像剤Ｔと混入用粉体Ｃとの混合比は常時所定のほ
ぼ一定に維持、あるいは、接触注入帯電手段上の帯電促
進剤の脱落にあわせて現像装置５内の帯電促進剤Ｃの現
像剤Ｔに対する混合比を増加させて、現像装置５内の現
像剤Ｔと該現像剤に対する帯電促進剤Ｃの混合比を適正
値に維持可能な構成を実現する。 【解決手段】像担持体２の潜像を現像剤で現像する現像
装置５において、現像剤収納部５Ｂの現像剤Ｔに対する
混入用粉体Ｃを収納した粉体保持部材６３を配置し、現
像剤収納部５Ｂ内の現像剤攪拌部材６２の攪拌動作によ
り粉体保持部材６３から混入用粉体Ｃを放出させて現像
剤収納部５Ｂの現像剤Ｔに混入させること。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真感光体・
静電記録誘電体等の像担持体に形成した静電潜像をトナ
ー像として現像する現像装置、及び該現像装置を備えた
画像形成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電子写真技術を用いた画像形成装置にお
いて、被帯電体である像担持体（以下、感光ドラムと記
す）を所定の電位に帯電するための帯電手段としては、
コロナ放電器、帯電ローラ、ファーブラシ、ブレード等
が使われている。これら帯電手段が感光ドラムを帯電す
る機構（メカニズム）は、放電帯電と、直接注入帯
電と、の一方または両方の組み合わせである。

【０００３】．放電帯電とは、帯電手段と感光ドラム
間に放電現象を発生させて感光ドラムを帯電するもので
ある。放電帯電は比較的実現しやすいが、帯電手段と感
光ドラムとの空間距離によって決定される所定の放電し
きい値が存在するために、目的とする感光ドラム帯電電
位より大きな電圧の印加が必要となる、また、オゾンの
発生を伴うという問題がある。

【０００４】．直接注入帯電（注入帯電）とは、帯電
手段を感光ドラムに当接させて該当後部から感光ドラム
に直接電荷を注入させるものである。注入帯電は放電現
象を伴わないため、放電しきい値以下の印加電圧であっ
ても感光ドラムを印加電圧相当の電位に帯電することが
できるうえ、オゾンの発生もない。しかし、注入帯電に
よって均−な帯電を実現するためには帯電手段を感光ド
ラムに確実に密着させる必要があり、異物の混入等によ
る帯電ムラの防止が課題となる。

【０００５】注入帯電を主体とした帯電機構によって更
なる低電力化を実現すべく、導電性弾性スポンジローラ
を一般的とする接触帯電手段（以下、帯電ローラと記
す）と感光ドラムとの間に、帯電補助を目的とした導電
性粒子（以下、帯電促進剤と記す）として、粒径０．１
〜５μｍかつ体積抵抗が１０¹²Ω・ｃｍ以下の、導電性
酸化亜鉛等の金属酸化物微粉体、その他の導電性無機微
粉体、有機物との混合物など各種の導電性粒子を介在さ
せた構成が提案されている（帯電促進剤を用いた接触注
入帯電手段：特開平１０−３０７４５４〜３０７４５９
号公報等）。

【０００６】この帯電促進剤を用いた注入帯電において
は、帯電ローラと感光ドラムとの間に帯電促進剤を介在
させることで該帯電促進剤を介して帯電ローラと感光ド
ラムを確実に密着させるとともに、粒子状の帯電促進剤
の潤滑効果を利用して帯電ローラと感光ドラムとに周速
差を設けて接触する機会を増加させて確実な注入帯電を
可能としたものである。

【０００７】尚、帯電ローラと感光ドラムとの間に介在
させた帯電促進剤は装置の稼働に伴って脱落する場合が
あるため、帯電促進剤が不足するのを防止するために、
何らかの帯電促進剤補給手段を設けることが必須とな
る。

【０００８】また、転写方式の画像形成装置において
は、転写後の感光ドラムにはトナーが残留するが、従来
は、この残留トナーを除去し廃トナーとして保持する手
段としてクリーニング手段を設けていた。しかし、環境
保護の面から廃棄物としての廃トナーを発生させない機
構が望ましく、そのために、クリーニング手段を用いな
い機構（クリーナーレス）として「トナーリサイクルプ
ロセス」が考案されている。

【０００９】トナーリサイクルプロセスは、クリーナー
（クリーニング装置）を用いずに、転写後の残留トナー
を「現像同時クリーニング」によって感光ドラム上から
現像装置に回収・再使用するプロセスである。ここで、
現像同時クリーニングとは、感光ドラム上に残留トナー
が存在した状態で感光ドラムを帯電・露光して潜像を形
成し、該潜像の現像時にかぶり取りバイアス（現像装置
に印加する直流電圧と感光ドラムの表面電位間の電位差
であるかぶり取り電位差Ｖｂａｃｋ）の作用によって残
留トナーを現像装置に回収する方法である。

【００１０】前述のような注入帯電及びトナーリサイク
ルプロセスの双方を同時に、かつ、簡易な構成で実現可
能な画像形成装置として、クリーナーを用いない画像形
成装置において、帯電ローラと感光ドラムとの間に対す
る帯電促進剤の補給を、補給用帯電促進剤を現像装置内
の現像剤（トナー）に予め所定の比率で混入させてお
き、該現像装置から感光ドラム面を介して行なうものが
考案・提案されている（特開平１０−３０７４５５号公
報）。

【００１１】この画像形成装置においては、現像装置の
トナーに混入された補給用の帯電促進剤はトナーとの摺
擦によってトナーと逆極性に帯電される。従って、帯電
促進剤は感光ドラム上の非画像部に静電的に付着する。
感光ドラムに付着したトナーと帯電促進剤には、転写領
域にてトナーと逆極性の転写バイアスが印加されるため
トナーは記録媒体に転写されるが、トナーと逆極性の電
荷が付与された帯電促進剤は感光ドラム上に残留し、感
光ドラムの回転駆動に伴って帯電ローラと感光ドラムと
の間ヘと持ち運ばれて供給される。

【００１２】

【発明が解決しようとしている課題】従来例で記載し
た、補給用帯電促進剤をトナーとともに現像装置内に内
包させた、帯電促進剤を用いた接触注入帯電方式、トナ
ーリサイクルプロセスの画像形成装置では、現像装置か
ら帯電促進剤を感光ドラムに供給し、感光ドラムを搬送
手段として用いて帯電促進剤を帯電ローラと感光ドラム
との間に供給することで、簡易な構成で帯電促進剤を用
いた注入帯電を実現している。

【００１３】このような画像形成装置における更なる改
善要望として下記のような事項がある。即ち、このよう
な画像形成装置において、現像装置に内包させたトナー
と帯電促進剤の各々の消費量は感光ドラムの画像部と非
画像部の比率によって決定される。ここで、一般的な印
字率は５％程度であるために通常はトナーの消費よりも
帯電促進剤の消費のほうが早く、画像形成装置の稼働に
伴って現像装置内のトナーに対する帯電促進剤の比率が
減って帯電装置に補給される帯電促進剤の量が減少す
る。

【００１４】ここで、帯電ローラと感光ドラムとの間に
対する帯電促進剤の補給が不足すると均一な帯電が妨げ
られる一方で、帯電促進剤が過補給されると帯電ローラ
からの脱落が多くなって露光を遮り、作像が妨げられる
おそれがあるため、、現像装置に内包のトナーと帯電促
進剤との比率が常時適正値に保たれるのが好ましい。

【００１５】より具体的には、現像装置内のトナーと帯
電促進剤との混合比は常時所定のほぼ一定に維持、ある
いは、帯電ローラ上の帯電促進剤の脱落にあわせて現像
装置内の帯電促進剤のトナーに対する混合比が増加する
のが望ましい。

【００１６】本発明はこれを実現することを目的とす
る。

【００１７】

【課題を解決するための手段】本発明は下記の構成を特
徴とする現像装置及び画像形成装置である。

【００１８】（１）像担持体の潜像を現像剤で現像する
現像装置において、現像剤収納部の現像剤に対する混入
用粉体を収納した粉体保持部材を配置し、現像剤収納部
内の現像剤攪拌部材の攪拌動作により粉体保持部材から
混入用粉体を放出させて現像剤収納部の現像剤に混入さ
せることを特徴とする現像装置。

【００１９】（２）像担持体の潜像を現像剤で現像する
現像装置において、現像剤収納部内に、少なくとも部分
的に弾性変形可能な現像剤攪拌部材と、現像剤に対する
混入用粉体を収納し、かつ、前記粉体が通過可能な開口
を有する粉体保持部材とを有し、前記現像剤攪拌部材が
通過可能な領域内に前記粉体保持部材を配置したことを
特徴とする現像装置。

【００２０】（３）前記（２）に記載の現像装置におい
て、前記現像剤攪拌部材は軸部と弾性変形可能なシート
部とで構成され、かつ、前記軸部にて回転可能に軸支さ
れたことを特徴とする現像装置。

【００２１】（４）像担持体の潜像を現像剤で現像する
現像装置において、現像剤収納部内に、少なくとも、現
像剤に対する混入用粉体を収納し、かつ、前記粉体が通
過可能な開口を有する粉体保持部材と、前記粉体保持部
材が固定可能な台座部と、前記台座部に固定された粉体
保持部材に作用可能に配置された弾性部とを有する現像
剤攪拌部材と、を有することを特徴とする現像装置。

【００２２】（５）像担持体の潜像を現像剤で現像する
現像装置において、現像剤を内包した現像装置内部に配
置され、回転駆動される現像剤攪拌装置を有し、該現像
剤攪拌装置は、その両端部に支持部を有する軸部と、該
軸部と略平行に配置された台座部とを有する攪拌軸部材
と、現像剤に対する混入用粉体を内包可能で、かつ、前
記粉体が通過可能な穴が穿孔された粉体保持部材と、板
状の現像剤攪拌部材とで構成され、前記粉体保持部材は
前記攪拌軸部材の前記台座部に固定され、前記攪拌部材
は前記粉体保持部材に当接可能で、かつ、弾性的に前記
粉体保持部材から離反可能に保持されたことを特徴とす
る現像装置。

【００２３】（６）前記（１）〜（５）の何れか１つに
記載の現像装置において、前記粉体保持部材が織物で形
成されたことを特徴とする現像装置。

【００２４】（７）（１）〜（６）の何れか１つに記載
の現像装置において、前記粉体保持部材に収納させた現
像剤に対する混入用粉体が接触注入帯電手段に対する補
給用帯電促進剤であることを特徴とする現像装置。

【００２５】（８）像担持体の帯電手段が帯電促進剤を
用いた接触注入帯電手段であり、且つ、トナーリサイク
ルシステムの転写式画像形成装置において、像担持体に
形成した静電潜像の現像手段が前記（１）〜（６）の何
れか１つに記載の現像装置であり、該現像装置の粉体保
持部材に収納させた現像剤に対する混入用粉体が接触注
入帯電手段に対する補給用帯電促進剤であることを特徴
とする画像形成装置。

【００２６】〈作 用〉本発明は、現像装置内の現像剤
（トナー）と該現像剤に対する帯電促進剤等の混入用粉
体の混合比を適正値に制御する手段として、現像装置内
に配置される攪拌手段を現像剤等の抵抗によって弾性変
形可能に構成するとともに、現像剤に対する混入用粉体
を内包し、かつ、該混入用粉体が通過可能な穴を有した粉
体保持部材を、前記抵抗が解除された時に復元しようと
する前記攪拌手段の復元力が作用可能な位置に配置した
粉体補給機構にて、簡易な構成を用いて粉体の定期的な
補給を行い、現像装置内の現像剤と該現像剤に対する混
入用粉体の混合比を適正値に維持可能な構成を実現して
いる。

【００２７】また、像担持体の帯電手段が帯電促進剤を
用いた接触注入帯電手段であり、且つ、トナーリサイク
ルシステムの転写式画像形成装置において、攪拌手段の
弾性変形を主として現像剤で行うとともに、粉体保持手
段を攪拌手段と同期して回転駆動することで、装置の使
用開始時は現像剤の消費に伴って該現像剤に対する混入
用粉体としての帯電促進用剤の補給量が徐々に増加する
構成として、予め接触注入帯電手段に塗布された帯電促
進剤が脱落するのにあわせて現像装置から接触注入帯電
手段への帯電促進剤の補給量を増加させる、また現像装
置内の耐久後半においては現像剤の減少に併せて帯電促
進剤補給量が徐々に減少する構成として、現像剤に対す
る帯電促進剤の混合比(ひいては帯電促進剤の供給量)が
過多になるのを防止すること、を実現している。

【００２８】

【発明の実施の形態】図１は本発明の一実施例の画像形
成装置の概略構成模型図、図２はプロセスカートリッジ
部分の拡大図である。

【００２９】本実施例の画像形成装置は、転写式電子写
真プロセス利用、帯電促進剤を用いた注入帯電式、トナ
ーリサイクルプロセス（クリーナーレス）、プロセスカ
ートリッジ着脱式のレーザービームプリンタである。

【００３０】（Ａ）プリンタの全体的構成 １）図１と図２を参照して、１はプリンタの総括符号、
２は像担持体としての回転ドラム型の電子写真感光体
（以下、感光ドラムと記す）であり、矢印Ｋ１の時計方
向に所定の周速度をもって回転駆動される。

【００３１】感光ドラム２としては、通常用いられてい
る有機感光体等を用いることができるが、望ましくは、
有機感光体上にその抵抗が１０⁹〜１０¹⁴Ω・ｃｍの材
質を有する表面層を持つものや、アモルファスシリコン
感光体などを用いると、電荷注入帯電を実現でき、オゾ
ン発生の防止、ならびに消費電力の低減に効果がある。

【００３２】２）３は帯電促進剤Ｃを用いた接触注入帯
電装置としての帯電ローラである。

【００３３】帯電ローラ３は導電性の芯材３ａと、該芯
材３ａの外周を覆う可撓性部材としてのゴムあるいは発
泡体の中抵抗層３ｂとで形成され、予めその外周面には
帯電促進剤Ｃを塗布してある。帯電ローラ３は感光ドラ
ム２に対して並行に配列して、ローラ弾性に抗して所定
の押圧力（実施例では９．８Ｎ（１０００ｇ））で感光
ドラム２に対して圧接させて所定幅の帯電ニップ部ｎを
形成させて配設してあり、不図示の駆動手段によって帯
電ニップ部ｎにおいて感光ドラム２の回転方向とカウン
ター方向となる矢印Ｋ２の方向に回転駆動される。画像
形成の際して帯電ローラ３に対して不図示の帯電バイア
ス電源から所望の感光ドラム帯電電位（本実施例では約
−６８０Ｖ）とほぼ等しい値の直流電圧（本実施例では
約−７００Ｖ）が印加されて感光ドラム面が注入帯電処
理される。

【００３４】帯電ニップ部ｎに所定の粒径を有する粉体
である帯電促進剤Ｃが適量介在することで、感光ドラム
２と帯電ローラ３との綿密な接触性と安定した接触抵抗
値とを実現することができて帯電効率が向上すること、
粉体である帯電促進剤Ｃの潤滑効果によって感光ドラム
２と帯電ローラ３との間の摺動抵抗が低減されるので、
前述のように帯電ローラ３を感光ドラム２に対して当接
させてカウンター方向に回転させて感光ドラム２と帯電
ローラ３との間に速度差を設けることが可能となり、こ
れにより帯電ローラ３が感光ドラム２と接触する機会を
増加させて接触性を高めることができること、によって
注入帯電を可能としている。

【００３５】導電性弾性ローラである帯電ローラ３は電
極として機能することが重要であり、そのためには、
．感光ドラム２を充電するに十分に低い抵抗を有する
とともに、感光ドラム２にピンホールなどの欠陥部位が
存在した場合にも電圧のリークが防止できることが望ま
しく、具体的には、１０⁴から１０⁷Ωの抵抗値が好まし
い、．感光ドラム２に対して十分な接触性と摺動性と
を両立できる硬度が求められ、具体的にはアスカーＣ硬
度で２５度から５０度が好ましい。

【００３６】装置の使用開始時には前記帯電ニップ部ｎ
に帯電促進剤Ｃが介在している必要があるため、予め帯
電ローラ３には帯電促進剤Ｃが塗布されているが、耐久
に伴って帯電促進剤Ｃは徐々に帯電ローラ３から脱落す
るので、帯電ニップ部ｎには帯電促進剤Ｃを補給してや
る必要がある。

【００３７】本実施例ではこの帯電ニップ部ｎに対する
帯電促進剤Ｃの補給は後述するように現像装置５の現像
剤Ｔに予め所定の混合比で帯電促進剤Ｃを添加混入させ
てあり、この現像装置５から感光ドラム２面を介して帯
電ニップ部ｎへ帯電促進剤Ｃを補給している。これにつ
いては後述する ３）４は情報書き込み装置（露光装置）としてのレーザ
ースキャナユニットである。レーザースキャナユニット
４はレーザーダイオード・ポリゴンミラー等を有し、目
的の時系列電気デジタル画素信号に対応して強度変調さ
れたレーザー光Ｌを出力し、上記の回転駆動されている
感光ドラム２の一様帯電処理面を走査露光する。この走
査露光により感光ドラム２の表面に走査露光パターンに
対応した静電潜像が形成される。

【００３８】４）５は現像装置であり、上記の感光ドラ
ム表面に形成された静電潜像を現像領域部ａにおいて現
像剤によりトナー像として可視化する。本実施例の現像
装置４は、現像剤として一成分磁性ネガトナーＴを用い
た反転現像装置である。この現像装置４の構成について
は次の（２）項で詳述する。

【００３９】５）６は接触転写装置としての中抵抗の転
写ローラ（転写用帯電ローラ）であり、感光ドラム２に
所定に圧接させて転写ニップ部ｂを形成させてある。

【００４０】７はプリンタ本体奥側に配設のシートトレ
イであり、記録媒体であるシート材Ｐを積載収納してあ
る。このシートトレイ７内のシート材Ｐがピックアップ
ローラ８・給紙ローラ９により一枚分離給紙され、転写
ガイド１０を搬送されて、上記の転写ニップ部ｂに所定
の制御タイミングで給紙され、かつ転写ローラ６に不図
示の電源から所定の転写バイアス電圧が印加されること
で、感光ドラム２側のトナー像が転写ニップ部ｂに給紙
されたシート材Ｐの面に順次に転写されていく。

【００４１】即ち、転写ニップ部ｂに導入されたシート
材Ｐはこの転写ニップ部ｂを挟持搬送されて、その表面
側に回転感光ドラム２の表面に形成担持されているトナ
ー画像が順次に静電気力と押圧力にて転写されていく。

【００４２】６）転写ニップ部ｂに給紙されて感光ドラ
ム２側のトナー像の転写を受けたシート材Ｐは、回転感
光ドラム２の面から分離され、搬送ガイド１１を搬送さ
れて定着装置１２の定着ローラ１２ａと加圧ローラ１２
ｂとの圧接部である定着ニップ部に導入され、加熱・加
圧定着処理を受けて画像形成物（プリント、コピー）
Ｐ′として排紙ローラ対１３でプリンタ本体の手前側
（正面側）に配設された排紙トレイ１４へ排出される。

【００４３】７）１５はプリンタ本体に着脱自在のプロ
セスカートリッジである。本実施例のプロセスカートリ
ッジ１５は、感光ドラム２、帯電ローラ３、現像装置５
の３つのプロセス機器を包含させて構成してある。

【００４４】ここで、プロセスカートリッジとは、帯電
手段、現像手段またはクリーニング手段と電子写真感光
体とを一体的にカートリッジ化し、このカートリッジを
画像形成装置本体に対して着脱可能とするものである。
及び帯電手段、現像手段、クリーニング手段の少なくと
も一つと電子写真感光体とを一体的にカートリッジ化し
て画像形成装置本体に対して着脱可能とするものであ
る。更に、少なくとも現像手段と電子写真感光体とを一
体的にカートリッジ化して画像形成装置本体に対して着
脱可能とするものである。

【００４５】８）本実施例のプリンタはトナーリサイク
ルプロセス（クリーナーレスシステム）の装置であり、
転写ニップ部ｂで感光ドラム２側からシート材Ｐ側に転
写されずに感光ドラム２上に残存した転写残トナーを回
収する専用のクリーナーは設けておらず、転写残トナー
は、一部帯電ローラ２に取り込まれたのちに感光ドラム
２上に吐き出され、現像装置５に回収され、残りはその
まま感光ドラム２の回転に伴い現像装置５に回収され
る。そして、感光ドラム２は上述の作像動作を繰り返し
画像形成を行う。

【００４６】９）現像装置５から帯電ニップ部ｎへの帯
電促進剤Ｃの供給 現像装置５の現像剤（トナー）Ｔに混入させた帯電促進
剤Ｃは、現像装置５による感光ドラム２側の静電潜像の
トナー現像時にトナーとともに適当量が感光ドラム２側
に移行する。感光ドラム２上のトナー画像は転写ニップ
部ｂにおいて転写バイアスの影響でシート材Ｐ側に引か
れて積極的に転移するが、感光ドラム２上の帯電促進剤
Ｃは導電性であることでシート材Ｐ側には積極的には転
移せず、感光ドラム２上に実質的に付着保持されて残留
する。

【００４７】そしてトナーリサイクルプロセスの画像形
成装置はクリーナーを用いないため、転写後の感光ドラ
ム２面に残存の転写残トナーおよび上記の残存帯電促進
剤Ｃは感光ドラム２と接触帯電部材である帯電ローラ３
の当接部である帯電ニップ部ｎに感光ドラム２の回転で
そのまま持ち運ばれて帯電ローラ３に付着・混入する。
即ち現像装置５から帯電ニップ部ｎに対して感光ドラム
２面を介して帯電促進剤Ｃの補給がなされる。帯電ニッ
プ部ｎでは帯電促進剤Ｃの存在により、帯電ローラ３に
トナーが付着・混入した場合でも、帯電ローラ３の感光
ドラム２への緻密な接触性と接触抵抗を維持できるた
め、接触帯電部材が帯電ローラ３のような簡易な部材で
あり、しかも帯電ローラ３の転写残トナーによる汚染に
かかわらず、該帯電ローラ３による感光ドラム２の直接
注入帯電を行なわせることができる。つまり、帯電ロー
ラ３が帯電促進剤Ｃを介して密に感光ドラム２に接触し
て、帯電ローラ３と感光ドラム２の当接部に存在する帯
電促進剤Ｃが感光ドラム２表面を隙間なく摺擦すること
で、帯電ローラ３による感光ドラム２の帯電は帯電促進
剤Ｃの存在により放電現象を用いない安定かつ安全な直
接注入帯電が支配的となり、従来のローラ帯電等では得
られなかった高い帯電効率が得られ、帯電ローラ３に印
加した電圧とほぼ同等の電位を感光ドラム２に与えるこ
とができる。

【００４８】また帯電ローラ３に付着・混入した転写残
トナーは帯電ローラ３から徐々に感光ドラム２上に吐き
出されて感光ドラム２面の移動とともに現像領域部ａに
至り、現像装置５において現像同時クリーニング（回
収）される。

【００４９】現像同時クリーニングは、転写後に感光ド
ラム２上に残留したトナーを引き続く画像形成工程の現
像時、即ち引き続き感光体を帯電し、露光して潜像を形
成し、その潜像の現像時において、現像装置のかぶり取
りバイアス、即ち現像装置に印加する直流電圧と感光体
の表面電位間の電位差であるかぶり取り電位差Ｖｂａｃ
ｋによって回収するものである。本実施例におけるプリ
ンタのように反転現像の場合では、この現像同時クリー
ニングは、感光ドラムの暗部電位から現像ローラにトナ
ーを回収する電界と、現像ローラから感光ドラムの明部
電位ヘトナーを付着させる電界の作用でなされる。

【００５０】また帯電ローラ３から帯電促進剤Ｃが脱落
しても、プリンタが稼働されることで、現像装置５の現
像剤Ｔに添加してある帯電促進剤Ｃが現像領域部ａで感
光ドラム２面に移行し該感光ドラム２の回転により転写
ニップ部ｂを経て帯電ニップ部ｎに持ち運ばれて帯電ロ
ーラ３に逐次に供給され続けるため、帯電促進剤Ｃの存
在による良好な帯電性が安定して維持される。

【００５１】かくして、帯電ローラ３の転写残トナーに
よる汚染にかかわらず、低印加電圧でオゾンレスの直接
注入帯電を長期に渡り安定に維持させることができ、均
一な帯電性を与えることが出来、オゾン生成物による障
害、帯電不良による障害等のない、簡易な構成、低コス
トなプリンタを得ることができる。

【００５２】（Ｂ）現像装置５ 本実施例における現像装置５は現像剤として一成分磁性
ネガトナーＴを用いた反転現像装置である。この現像装
置５は、現像ローラ５１と、現像ブレード５２が配置さ
れ、少量のトナーを収容可能な現像室５３を有する現像
部５Ａと、トナーＴを収納したトナー室５５と該トナー
室内部に配置された攪拌手段５６とを有するトナー保持
部５Ｂを有する。

【００５３】現像部５Ａの現像室５３と、トナー保持部
５Ｂのトナー室５５は、その両者の間に設けられたトナ
ー補給開口５４を通じて連結されている。

【００５４】１）現像部５Ａの説明 現像ローラ５１は、アルミニウムで形成された円筒状の
シリンダ５１ａと、シリンダ５１ａ内部に配置されたマ
グネットローラ５１ｂとで構成され、感光ドラム２に対
して所定の離間距離をもって配設される。マグネットロ
ーラ５１ｂは非回転に固定されており、シリンダ５１ａ
が矢印Ｋ３の方向に回転駆動される。現像ブレード５２
はその一端側が現像ローラ５１のシリンダ５１ａの外周
面に押圧されるように、他端側にて現像装置枠体５７に
固定される。

【００５５】画像形成の際に現像ローラ５１のシリンダ
５１ａは、回転駆動されるとともに、不図示の現像バイ
アス印加電源から所定の現像バイアス電圧（実施例では
−４２０Ｖの直流電圧にピーク間電圧１６００Ｖ周波数
１８００Ｈｚの交流電圧を重畳したもの）が印加され
る。

【００５６】この際、現像室５３内の一成分磁性トナー
Ｔはマグネットローラ５１ｂの磁力によってシリンダ５
１ａの外周面に引きつけられ、シリンダ５１ａの回転駆
動に伴って現像ブレード５２との当接部に搬送され、層
厚規制・電荷付与がされる。シリンダ５１ａと現像ブレ
ード５２との当接部を通過したシリンダ５１ａ上のトナ
ーＴはシリンダ５１ａの引き続くの回転に伴って現像部
ａであるシリンダ５１ａと感光ドラム２との対向部に搬
送される。この現像部ａにおいては、現像バイアスの印
加されたシリンダ５１ａと接地された感光ドラム２の基
材との間で電界が形成されており、該電界の作用によっ
てトナーＴが感光ドラム２０外周面に形成された静電潜
像を現像する。

【００５７】２）トナー保持部５Ｂの説明 図３はトナー保持部５Ｂ部分の拡大図である。トナー保
持部５Ｂには、画像形成の際に矢印Ｋ４の方向に回転駆
動される攪拌手段５６が配置され、トナー室５５の底面
領域５５ａは該攪拌手段５６が描き得る最大攪拌半径Ｒ
２と略同一となるように設定されている。また、攪拌手
段５６の回転方向Ｋ４に対してトナー補給開口５４より
上流側には、前記最大攪拌半径Ｒ２内部まで侵入する突
起５８が設けられている。

【００５８】トナー室５５内には帯電促進剤Ｃを含むト
ナーＴが充填されており、初期状態におけるトナー面Ｓ
は、図２・図３のように、攪拌手段５６が描き得る最大
攪拌径Ｒ２の上死点と略同一となる。画像形成の際にト
ナー室５５内のトナーＴは、攪拌手段５６によって攪拌
されるとともに、その一部はトナー供給開口５４を通じ
て現像室５３に搬送される。

【００５９】３）攪拌手段５６の構成 画像形成時に回転駆動される攪拌手段５６は、回転駆動
力が伝達される攪拌軸６１と、シート状の攪拌板６２
と、粉体である帯電促進剤Ｃを内包し該帯電促進剤Ｃが
通過可能な開口を有する粉体保持部材（本実施例では所
定の大きさのメッシュを有する生地で形成されたメッシ
ュバッグ）６３と、保持部材６４とで構成される。

【００６０】攪拌軸６１は、その回転中心と略同軸に設
けられた軸部６１ａと、該軸部６１ａと平行に配置され
た台座部６１ｂとを一体的に有する。メッシュバッグ６
３は攪拌軸６１の台座部６１ｂに固定される。攪拌板６
２は樹脂（本実施例ではポリフェニレンサルファイド）
で形成され、攪拌手段５６の回転方向Ｋ４に対してメッ
シュバッグ６３より下流側において、その一端側６２ａ
が前記メッシュバッグ６３に干渉する位置に、他端側６
２ｂが保持部材６４によって軸部６１ａに固定される。
攪拌板６２の厚みは、トナーの抵抗によって弾性変形す
る値（本実施例においては０．３ミリメートル以下）に
設定されている。

【００６１】４）トナー保持部５Ｂ内のトナーＴに対す
る帯電促進剤Ｃの補給 攪拌手段５６が回転駆動された際、トナー保持部５Ｂ内
にトナーＴが存在していると攪拌板６２はトナーＴの負
荷によって弾性変形する。図２・図３のように攪拌手段
５６がトナーＴに埋没してその負荷が最大となる初期状
態において攪拌板６２の弾性変形量は最大となり、攪拌
板６２の一端側６２ａの描く攪拌半径は最小値となる
（第１攪拌半径ＲＩ）。一方、図４のようにトナーＴが
完全に消費されると、トナーＴの負荷がかからないた
め、攪拌板６２の一端側６２ａはメッシュバッグ６３に
当接した状態で回転し、一端側６２ａの端面の描く攪拌
半径は最大となる（第２攪拌半径Ｒ２）。

【００６２】この、攪拌板６２の一端側６２ａの端面が
描く攪拌半径は、攪拌手段５６の一回転毎の平均攪拌半
径としてとらえた場合には、トナー室５５内のトナーＴ
の消費に伴って第１攪拌半径Ｒ１から第２攪拌半径Ｒ２
に近づく。

【００６３】一方、攪拌手段５６の一回転中の変動とし
てとらえた場合、攪拌板６２のたわみ量は空気中を通過
する場合とトナー中を通過する場合とで負荷が大きく異
なるため攪拌板６２端面の通過する経路は、空気とトナ
ーとの境界部となるトナー面Ｓの位置の影響を受け、本
実施例のように、初期状態においてトナー面Ｓが攪拌最
大径の上死点と略同一位置にある場合（図２・図３）、 ．図５の（ａ）のように、トナー面Ｓが攪拌手段回転
中心近傍まで下がるまでは、攪拌板６２の最大たわみ量
は略一定のまま最小たわみ量が徐々に低下するため、攪
拌板６２の端面の描く最大外径はＲ１で一定のまま最小
半径が徐々にＲ２に近づく、 ．トナー面Ｓが攪拌手段回転中心近傍より更に下がる
と、最小たわみ量が一定のまま最大たわみ量が徐々に低
下するため、攪拌板６２の端面の描く最小外径はＲ２で
一定のまま最大半径が徐々にＲ２に近づく。

【００６４】最大攪拌半径が第２攪拌半径Ｒ２に達する
と攪拌板６２がメッシュパッグ６３に突き当たる衝撃で
メッシュバッグ６３から帯電促進剤Ｃが吹き出され、ト
ナー室５５内のトナーＴに供給され始める（図５の
（ａ）→（ｂ））。この際、変形状態から復元しようと
する攪拌板６２に対してトナーＴが緩衝材として作用す
るが、トナー面Ｓの低下に伴ってトナーＴの緩衝材とし
ての作用も低下するため、帯電促進剤Ｃの補給量は徐々
に増加する。

【００６５】一方、トナー面Ｓが攪拌手段回転中心近傍
より更に下がると、攪拌板Ｓの弾性変形量自体が低下す
るため、メッシュバッグ６３から供給される帯電促進剤
Ｃの量は減少し始める。

【００６６】トナー面Ｓの低下に伴って攪拌板６２は第
２攪拌半径Ｒ２を維持しようとするが、本実施例におい
ては突起５８を設けているために帯電促進剤Ｃの補給量
はゼロとはならず、かつ、該突起５８をトナー供給開口
５４の上流側に配置しているため、トナー室５５内から
トナーが完全になくなっても現像室５３のトナーＴには
少量の帯電促進剤Ｃが補給され続ける。

【００６７】このように、現像装置内に配置される攪拌
手段をトナー等の抵抗によって弾性変形可能に構成する
とともに、粉体である帯電促進剤を内包し、かつ、帯電
促進剤が通過可能な穴を有した粉体保持部材を、抵抗が
解除された時に復元しようとする攪拌手段の復元力が作
用可能な位置に配置させた、簡易な粉体補給構成を用い
て、トナー保持部５Ｂ内のトナーＴに対する帯電促進剤
Ｃの定期的な補給を行い、現像装置５内の現像剤である
トナーＴと帯電促進剤Ｃとの混合比を適正値に維持可能
な構成を実現している。

【００６８】特に実施例装置のように、攪拌手段の弾性
変形を主としてトナーで行うとともに、粉体保持手段を
攪拌手段と同期して回転駆動することで、装置の使用開
始時はトナーの消費に伴って帯電促進剤の補給量が徐々
に増加する構成として、予め帯電ローラに塗布された帯
電促進剤が脱落するのにあわせて現像装置から帯電装置
への帯電促進剤の補給量を増加させる、現像装置内の耐
久後半においてはトナーの減少に併せて帯電促進剤補給
量が徐々に減少する構成として、トナーに対する帯電促
進剤の混合比（ひいては帯電促進剤の供給量）が過多に
なるのを防止することを実現している。

【００６９】実施例の形態においては更に、トナー室５
５と現像室５３とを連絡するトナー供給開口５４の上流
側に攪拌手段に作用可能な突起形状５８を設けること
で、トナー室５４からすべてのトナーＴがトナー室５４
から掻き出されても現像室５３に残留したトナーヘの帯
電促進剤供給を可能といている。

【００７０】（Ｃ）その他 １）実施例では、帯電ローラからの帯電促進剤の脱落に
あわせて徐々に帯電促進剤が補給され始める構成を例示
しているが、実施例記載の構成で更に適量の帯電促進剤
を予めトナーに混入することで、トナーに混入した帯電
促進剤の消費にあわせて粉体保持部材から徐々に帯電促
進剤を補給させ、トナーと帯電促進剤の混合比を常時、
略一定に保つことも可能である。

【００７１】２）実施例においては、弾性変形可能な攪
拌手段としてシート状のポリフェニレンサルファイドを
例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、
ポリエチレンテレフタレート等の他材料を用いてシート
状に形成した部材を用いても、あるいは高剛性の板材と
バネ等の付勢手段を用いた構成を用いてもかまわない。

【００７２】３）実施例では粉体保持部材としてメッシ
ュバッグを例示したが、粉体保持部材は粉体を噴出可能
に内包していればよく、連泡性の発泡部材や、フェルト
状部材、あるいは微少開口が複数穿孔された容器などで
もよい。

【００７３】４）実施例では粉体保持部材の取り付け位
置を攪拌軸上としたが、本発明はこれに限定されるもの
ではなく、弾性変形した攪拌手段の復元力が作用可能な
位置であればよく、攪拌板自体に固定しても、現像装置
枠体に固定してもよい。

【００７４】５）、実施例ではトナーヘの帯電促進剤の
添加手段について説明したが、本発明はこれに限定され
るものではなく、トナーの流動性向上や現像性向上等の
手段として提案されている金属酸化物粒子や樹脂粒子等
の他の粉体の補給手段として用いてもよい。

【００７５】６）また、実施例ではプロセスカートリッ
ジの現像装置を説明したが、本発明はこれに限定される
ものではなく、トナーカートリッジに用いることも可能
である。

【００７６】７）像担持体として静電記録誘電体を用い
ることも出来る。この場合の画像情報書き込み手段は露
光装置ではなく、除電針アレイ、電子銃等の選択的除電
装置である。

【００７７】８）実施例は画像形成装置としてレーザー
ビームプリンタを例示したが、複写機、ファクシミリ装
置、ワードプロセッサ等の他の画像形成装置であっても
よい。

【００７８】９）接触帯電部材はローラタイプに限られ
ず、例えば回動エンドレスベルトタイプのものにするこ
ともできる。導電性・弾性層はスポンジ肉質に限られ
ず、充実肉質のもの、編織布、不織布等を用いたものと
することもできる。

【００７９】

【発明の効果】以上説明したように本発明に依れば、像
担持体の潜像を現像剤で現像する現像装置内の現像剤と
該現像剤に対する帯電促進剤等の混入用粉体の混合比を
適正値に制御する手段として、簡易な構成を用いて粉体
の定期的な補給を行い、現像装置内の現像剤と混入用粉
体との混合比は常時所定のほぼ一定に維持、あるいは、
接触注入帯電手段上の帯電促進剤の脱落にあわせて現像
装置内の帯電促進剤のトナーに対する混合比を増加させ
て、現像装置内の現像剤と該現像剤に対する帯電促進剤
の混合比を適正値に維持可能な構成を実現できる。

【００８０】また、像担持体の帯電手段が帯電促進剤を
用いた接触注入帯電手段であり、且つ、トナーリサイク
ルシステムの転写式画像形成装置において、装置の使用
開始時は現像剤の消費に伴って該現像剤に対する混入用
粉体としての帯電促進用剤の補給量が徐々に増加する構
成として、予め接触注入帯電手段に塗布された帯電促進
剤が脱落するのにあわせて現像装置から接触注入帯電手
段への帯電促進剤の補給量を増加させる、また現像装置
内の耐久後半においては現像剤の減少に併せて帯電促進
剤補給量が徐々に減少する構成として、現像剤に対する
帯電促進剤の混合比(ひいては帯電促進剤の供給量)が過
多になるのを防止することを実現できた。

【図面の簡単な説明】

【図１】 実施例の画像形成装置の概略構成模型図

【図２】 プロセスカートリッジ部分の拡大図

【図３】 現像装置のトナー収納部部分の拡大図（トナ
ーが十分に充填されている初期状態時）

【図４】 現像装置のトナー収納部部分の拡大図（トナ
ーが消費されてトナー収納部が空の状態時）

【図５】 トナー保持部内のトナーに対する帯電促進剤
の補給動作の説明図

【符号の説明】

１…画像形成装置の総括符号、２…感光ドラム、３…帯
電装置（帯電ローラ）、４…露光装置（レーザースキヤ
ナユニット）、５…現像装置、６…転写用帯電ローラ、
７…シートトレイ、８…ピックアップローラ、９…給紙
ローラ、１０…転写ガイド、１１…搬送ガイド、１２…
定着装置、１２ａ…定着ローラ、１２ｂ…加圧ローラ、
１３…排紙ローラ対、１４…排紙トレイ、５Ａ…現像
部、５Ｂ…トナー保持部、５１…現像ローラ、５１ａ…
シリンダ、５１ｂ…マグネットローラ、５２…現像ブレ
ード、５３…現像室、５４…トナー補給開口、５５…ト
ナー室、５６…現像装置枠体、５８…突起、５６…攪拌
手段、６１…攪拌軸、６１ａ…軸部、６１ｂ…台座部、
６２…攪拌板、６２ａ…一端側、６２ｂ…他端側、６３
…粉体保持部材（メッシュバッグ）、Ｃ…金属酸化物微
粉体（帯電促進剤）、Ｌ…レーザー光、ｎ…帯電ニップ
部、Ｐ…記録媒体（シート材）、Ｓ…トナー面、Ｔ…現
像剤（トナー）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 2H077 AA00 AB00 AB01 AB13 AB15 AB21 AC01 AC16 AD06 AD13 AD36 EA11 GA00 GA17 2H200 FA02 FA07 GA18 GA34 GA46 GA49 GA59 GB37 HA03 HA21 HB12 HB17 HB23 HB43 HB46 HB47 MB06 MC02 NA02

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 像担持体の潜像を現像剤で現像する現像
   装置において、現像剤収納部の現像剤に対する混入用粉
   体を収納した粉体保持部材を配置し、現像剤収納部内の
   現像剤攪拌部材の攪拌動作により粉体保持部材から混入
   用粉体を放出させて現像剤収納部の現像剤に混入させる
   ことを特徴とする現像装置。
2. 【請求項２】 像担持体の潜像を現像剤で現像する現像
   装置において、現像剤収納部内に、少なくとも部分的に
   弾性変形可能な現像剤攪拌部材と、現像剤に対する混入
   用粉体を収納し、かつ、前記粉体が通過可能な開口を有
   する粉体保持部材とを有し、前記現像剤攪拌部材が通過
   可能な領域内に前記粉体保持部材を配置したことを特徴
   とする現像装置。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の現像装置において、前
   記現像剤攪拌部材は軸部と弾性変形可能なシート部とで
   構成され、かつ、前記軸部にて回転可能に軸支されたこ
   とを特徴とする現像装置。
4. 【請求項４】 像担持体の潜像を現像剤で現像する現像
   装置において、現像剤収納部内に、少なくとも、現像剤
   に対する混入用粉体を収納し、かつ、前記粉体が通過可
   能な開口を有する粉体保持部材と、前記粉体保持部材が
   固定可能な台座部と、前記台座部に固定された粉体保持
   部材に作用可能に配置された弾性部とを有する現像剤攪
   拌部材と、を有することを特徴とする現像装置。
5. 【請求項５】 像担持体の潜像を現像剤で現像する現像
   装置において、現像剤を内包した現像装置内部に配置さ
   れ、回転駆動される現像剤攪拌装置を有し、該現像剤攪
   拌装置は、その両端部に支持部を有する軸部と、該軸部
   と略平行に配置された台座部とを有する攪拌軸部材と、
   現像剤に対する混入用粉体を内包可能で、かつ、前記粉
   体が通過可能な穴が穿孔された粉体保持部材と、板状の
   現像剤攪拌部材とで構成され、前記粉体保持部材は前記
   攪拌軸部材の前記台座部に固定され、前記攪拌部材は前
   記粉体保持部材に当接可能で、かつ、弾性的に前記粉体
   保持部材から離反可能に保持されたことを特徴とする現
   像装置。
6. 【請求項６】 請求項１〜５の何れか１つに記載の現像
   装置において、前記粉体保持部材が織物で形成されたこ
   とを特徴とする現像装置。
7. 【請求項７】 請求項１〜６の何れか１つに記載の現像
   装置において、前記粉体保持部材に収納させた現像剤に
   対する混入用粉体が接触注入帯電手段に対する補給用帯
   電促進剤であることを特徴とする現像装置。
8. 【請求項８】 像担持体の帯電手段が帯電促進剤を用い
   た接触注入帯電手段であり、且つ、トナーリサイクルシ
   ステムの転写式画像形成装置において、像担持体に形成
   した静電潜像の現像手段が請求項１〜６の何れか１つに
   記載の現像装置であり、該現像装置の粉体保持部材に収
   納させた現像剤に対する混入用粉体が接触注入帯電手段
   に対する補給用帯電促進剤であることを特徴とする画像
   形成装置。