JPH10239988A

JPH10239988A - 現像装置及び画像形成装置

Info

Publication number: JPH10239988A
Application number: JP9044464A
Authority: JP
Inventors: Takeshi Suzuki; 鈴木　　剛
Original assignee: Brother Industries Ltd
Current assignee: Brother Industries Ltd
Priority date: 1997-02-27
Filing date: 1997-02-27
Publication date: 1998-09-11
Also published as: US5887231A

Abstract

(57)【要約】【課題】高速印刷を行うときでも、鮮明な現像を行い
つつ現像ローラの摩耗を最小限に抑制して現像装置自体
の寿命を延ばすことが可能な現像装置及び当該現像装置
を用いて画像形成装置を提供する。【解決手段】供給ローラを現像ローラに押し付けるこ
とにより供給ローラの外周部を当該供給ローラの半径方
向に変形させ、且つ当該供給ローラと現像ローラとをそ
れらの接触部において反対方向に回転させてトナーを現
像ローラに供給する現像装置において、現像ローラの最
外周の線速度を７０ｍｍ／秒以上としたとき、供給ロー
ラにおける半径方向の変形量を０．５ｍｍ以上とし、且
つ、供給ローラの最外周の線速度の絶対値を現像ローラ
の最外周の線速度の絶対値で除した値が０．７未満とな
るように供給ローラ及び現像ローラを回転させてトナー
を現像ローラに供給し現像を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、供給ローラにより
帯電したトナーを現像ローラに供給し、当該トナーを用
いて電子写真方式により画像を形成する画像形成装置に
おける現像装置の技術分野に属する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、現像ローラ、感光体としての
感光ドラムを少なくとも備えた現像装置を用いていわゆ
る電子写真方式により記録用紙上への画像の形成及び記
録を行うプリンタ等の画像形成装置が広く一般化してい
る。

【０００３】この画像形成装置においては、現像ローラ
に対してトナーを供給する際には、先ず供給ローラの外
周部にトナーを付着させ、当該トナーが付着した供給ロ
ーラを現像ローラに押し付けた状態で現像ローラと供給
ローラとを相互に同じ方向に（例えば、双方を時計方向
に）回転させることにより、供給ローラに付着している
トナーを現像ローラに供給することが一般的である。そ
の後は、現像ローラに供給されたトナーを感光ドラム上
の静電潜像に付着させて現像を行う。

【０００４】また、従来の画像形成装置における現像装
置においては、例えば、非磁性一成分トナーを用いた現
像を行うことが多いが、この現像方式においては、供給
ローラの外周部の表面を所定の硬さ（例えば、ウレタン
発泡ローラの場合、セル数について８０個／インチ以上
でＡＳＫＥＲ−Ｃ硬度が３０〜２０程度の硬さ）のスポ
ンジ材により形成し、ゴム等の弾性部材により形成され
ている現像ローラに供給ローラを押し付けて当該供給ロ
ーラをその半径方向に潰すように変形させ、所定の面積
をもって現像ローラに接触させてトナーを供給してい
た。なお、供給ローラにおける上記半径方向の変形量を
ここでは仮につぶし量と称することとする。

【０００５】ここで、供給ローラを現像ローラに押し付
けた状態で双方を同じ方向に回転させてトナーを供給す
るのは、第１に双方を同じ方向に回転させると供給ロー
ラと現像ローラの接触部分においては相互に逆方向に移
動しつつ接触することとなるが、その際の摩擦を利用し
てトナーを帯電させるためにであり、第２には前の現像
の際の画像が後の現像に影響を及ぼすのを防ぐために、
前の現像において感光ドラム上に電気的に付着せずに現
像ローラの表面に残置しているトナーを掻き落とすため
であり、第３には現像ローラに対して略均一にトナーを
供給するためである。

【０００６】このとき、従来の画像形成装置における現
像装置においては、上記つぶし量は０．５ｍｍ未満とす
るのが一般的であり、また、供給ローラの回転速度とし
ては、上記供給ローラの三つの機能のうち特に第２の機
能を十分に発揮させるべく、供給ローラの最外周の線速
度の絶対値を現像ローラの最外周の線速度の絶対値で除
した値が約０．７となるように構成されていた。

【０００７】ところで、近年においては、印刷の高速化
の要望が特に顕著であるが、このためには、現像ローラ
と感光ドラムにおける現像の速度も向上させることが必
要であり、従って、現像ローラの回転速度を増加させる
必要がある。従って、供給ローラの回転速度についても
これを上昇させて上記速度比（約０．７）を維持するこ
とが必要となる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、例え
ば、現像ローラにおける最外周の線速度を７０ｍｍ／秒
以上まで増加させると、供給ローラとの摩擦に起因して
現像ローラの摩耗が激しくなり、結果として現像ローラ
の寿命が短くなって現像装置自体の寿命も短くなるとい
う問題点があった。

【０００９】そこで、本発明は、上記の問題点に鑑みて
なされたもので、その課題は、高速印刷を行うときで
も、鮮明な現像を行いつつ現像ローラの摩耗を最小限に
抑制して現像装置自体の寿命を延ばすことが可能な現像
装置及び当該現像装置を用いて画像形成装置を提供する
ことにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、請求項１に記載の発明は、トナーを現像ローラに
供給するためのトナー供給ローラ等の供給ローラと当該
現像ローラと感光ドラム等の感光体とを少なくとも備
え、帯電したトナーを用いて電子写真方式により現像を
行う現像装置であって、前記供給ローラを前記現像ロー
ラに押し付けることにより前記供給ローラの外周部を当
該供給ローラの半径方向に変形させ、且つ当該供給ロー
ラと前記現像ローラとを当該供給ローラと現像ローラの
接触部において反対方向に回転させて前記トナーを前記
現像ローラに供給する現像装置において、前記現像ロー
ラの最外周の線速度を７０ｍｍ／秒以上としたとき、前
記供給ローラにおける半径方向の変形量を０．５ｍｍ以
上とし、且つ、前記供給ローラの最外周の線速度の絶対
値を前記現像ローラの最外周の線速度の絶対値で除した
値が０．７未満となるように前記供給ローラ及び前記現
像ローラを回転させて前記トナーを前記現像ローラに供
給し前記現像を行うように構成される。

【００１１】請求項１に記載の発明の作用によれば、現
像ローラの最外周の線速度を７０ｍｍ／秒以上としたと
き、供給ローラにおける半径方向の変形量を０．５ｍｍ
以上とし、且つ、供給ローラの最外周の線速度の絶対値
を現像ローラの最外周の線速度の絶対値で除した値が
０．７未満となるように供給ローラ及び現像ローラを回
転させてトナーを現像ローラに供給し現像を行う。

【００１２】よって、現像ローラの線速度の絶対値に対
して供給ローラの線速度の絶対値を少なくすると共に、
当該供給ローラの現像ローラに接触する際の半径方向の
変形量を多くしたので、現像ローラへのトナーの供給能
力及び帯電能力を十分に確保しつつ現像ローラの摩耗が
少なくなり、現像ローラの寿命を延命することができ
る。

【００１３】上記の課題を解決するために、請求項２に
記載の発明は、請求項１に記載の現像装置において、前
記トナーは、非磁性一成分トナーであり、前記現像ロー
ラと前記供給ローラは、相互の接触回転により前記トナ
ーを所定の極性及び帯電量に帯電させるように構成され
る。

【００１４】請求項２に記載の発明の作用によれば、請
求項１に記載の発明の作用に加えて、トナーが非磁性一
成分トナーであり、現像ローラと供給ローラは、相互の
接触回転によりトナーを所定の極性及び帯電量に帯電さ
せるので、鮮明な現像を行うことができる。

【００１５】上記の課題を解決するために、請求項３に
記載の発明は、請求項１又は２に記載の現像装置におい
て、前記供給ローラの外周部が、セル数について８０個
／インチ以上の発泡材料により形成されて構成される。

【００１６】請求項３に記載の発明の作用によれば、請
求項１又は２に記載の発明の作用に加えて、供給ローラ
の外周部が、セル数について８０個／インチ以上の発泡
材料により形成されているので、トナーの供給と帯電の
ために十分な硬度が得られ、現像の際に十分なトナーが
供給され、且つ所定の電荷を均一に与えることができ
る。

【００１７】上記の課題を解決するために、請求項４に
記載の発明は、請求項１から３のいずれか一項に記載の
現像装置と、記録すべき画像に対応した静電潜像を前記
感光体上に形成するスキャナユニット等の形成手段と、
前記形成された静電潜像に対応して前記感光体上に付着
しているトナーを前記画像を記録すべき記録用紙上に転
写する転写ローラ等の転写手段と、前記記録用紙上に転
写された前記トナーを定着させる定着ユニット等の定着
手段と、を備える。

【００１８】請求項４に記載の発明の作用によれば、請
求項１から３のいずれか一項に記載の発明の作用に加え
て、形成手段は、記録すべき画像に対応した静電潜像を
感光体上に形成する。

【００１９】そして、転写手段は、形成された静電潜像
に対応して感光体上に付着しているトナーを記録用紙上
に転写する。

【００２０】最後に、定着手段は、記録用紙上に転写さ
れたトナーを定着させる。

【００２１】よって、現像ローラの寿命が延命化される
ので、鮮明な画像を長期間に渡って記録することができ
る。

【００２２】

【発明の実施の形態】次に、本発明に好適な実施の形態
について、図面を用いて説明する。なお、以下に示す実
施の形態は、非磁性一成分方式の現像を行ういわゆるレ
ーザプリンタについて本発明を適用した場合の実施の形
態である。

【００２３】（Ｉ）全体構成及び動作始めに、実施形態に係るレーザプリンタの全体構成につ
いて、図１及び図２を用いて説明する。なお、図１は実
施形態に係るレーザプリンタの外観斜視図であり、図２
はその中央部の縦断面図である。

【００２４】図１及び図２に示すように、実施形態のレ
ーザプリンタ１は、本体ケース２と、当該本体ケース２
の後部上面に設けられた第１給紙トレイユニット３及び
第２給紙トレイユニット４と、本体ケース２内に設けら
れた用紙搬送機構５と、形成手段としてのスキャナユニ
ット６と、現像装置としてのプロセスユニット７と、定
着手段としての定着ユニット８と、第１給紙トレイユニ
ット３、第２給紙トレイユニット４、用紙搬送機構５、
現像装置としてのプロセスユニット７及び定着ユニット
８等を駆動するための本体ケース２の正面左端側部分に
収容された駆動ユニット（図示を省略する。）等を含ん
で構成されている。

【００２５】また、本体ケース２の前部上面部にはレー
ザプリンタ１の内部を開放可能なトップカバー１０と、
排紙トレイ１１とが設けられている。このうち、排紙ト
レイ１１は、図２に実線で示す閉位置から鎖線で示す開
位置へ切り換え自在であり、開位置のときには記録済の
用紙を受けて蓄積するトレイとして機能する。

【００２６】上述の構成のうち、スキャナユニット６と
プロセスユニット７と定着ユニット８とが実際に記録を
行うプリント機構部を構成する。

【００２７】このうち、プロセスユニット７は、ケーシ
ング２４内に、感光体としての感光ドラム２５、帯電器
２６、現像ローラ２７、転写手段としての転写ローラ２
８、クリーニングローラ２９等を収容して本体ケース２
内の所定部位に着脱可能なカートリッジ構造となってい
る。

【００２８】更に、第１給紙トレイユニット３は、本体
ケース２の後端付近部分の上面部に固定的に設けられて
おり、第２給紙トレイユニット４は、本体ケース２のう
ちの第１給紙トレイユニット３の前面の上面部に着脱可
能に設けられている。

【００２９】一方、用紙搬送機構５は、第１給紙トレイ
ユニット３又は第２給紙トレイユニット４から択一的に
給紙された用紙をプロセスユニット７へ搬送するための
もので、第１給紙トレイユニット３の下端側に設けられ
た一対の送りローラ１２ａ及び１２ｂと、第２給紙トレ
イユニット４の下端前面に設けられたレジストローラ１
３ａ及び１３ｂとを備える。これらのうち、送りローラ
１２ａが駆動側ローラであり、送りローラ１２ｂが従動
ローラである。また、レジストローラ１３ａが駆動側ロ
ーラであり、レジストローラ１３ｂが従動ローラであ
る。

【００３０】また、第１給紙トレイユニット３からレジ
ストローラ１３ａ及び１３ｂに至る用紙搬送路１４は、
第２給紙トレイユニット４の下面に沿って延びる下面側
搬送路１４ａを含み、第２給紙トレイユニット４を本体
ケース２から取り外した状態では、下面側搬送路１４ａ
が外部に開放状態となる。

【００３１】更に、第１給紙トレイユニット３から給紙
された用紙は、送りローラ１２ａ及び１２ｂで送り駆動
されて下面側搬送路１４ａを通ってレジストローラ１３
ａ及び１３ｂに到達し、レジスト後に送り駆動されてプ
ロセスユニット７に搬送される。

【００３２】一方、第２給紙トレイユニット４から給紙
された用紙は、レジストローラ１３ａ及び１３ｂに到達
し、レジスト後に送り駆動されてプロセスユニット７に
搬送される。

【００３３】次に、第１給紙トレイユニット３について
詳細には、当該第１給紙トレイユニット３は、複数の用
紙Ｐを後方上がり傾斜状に収容可能なトレイケース３６
と、トレイケース３６の底部に設けられた用紙Ｐの下面
側を受ける用紙受け板３７と、用紙受け板３７を前方に
付勢する圧縮コイルスプリング３８と、用紙受け板３７
の前側に対向し且つトレイケース３６の下端付近におい
て回動可能に取り付けられて所定角度開閉可能なトレイ
カバー３９と、トレイカバー３９の開作動に連動する用
紙受け板３７を圧縮コイルスプリング３８の付勢力に抗
して後方へリリースさせるリリース機構４０と、給紙ロ
ーラ４１等により構成されている。

【００３４】更に、第２給紙トレイユニット４は、複数
の用紙Ｐを後方上がり傾斜状に収容可能なトレイケース
５６と、トレイケース５６の底部に設けられた用紙Ｐの
下面側を受ける用紙受け板５７と、用紙受け板５７を前
方に付勢する圧縮コイルスプリング５８と、用紙受け板
５７の前側に対向し且つトレイケース５６の下端付近に
おいて回動可能に取り付けられて所定角度開閉可能なト
レイカバー５９と、トレイカバー５９の開作動に連動す
る用紙受け板５７を圧縮コイルスプリング５８の付勢力
に抗して後方へリリースさせるリリース機構６０と、給
紙ローラ６１等により構成されている。なお、第２給紙
トレイユニット４の前面には、手差しにより用紙Ｐを供
給するための手差し用給紙口８０が設けられている。

【００３５】次に、プロセスユニット７についてより具
体的に説明すると、当該プロセスユニット７は、スキャ
ナユニット６に設けられた後述するレーザ光学系により
記録すべき画像データに従って感光ドラム２５の表面に
形成された静電潜像に対してトナーを供給することによ
り潜像のトナー現像を行うためのユニットである。

【００３６】すなわち、プロセスユニット７は、感光ド
ラム２５とその上面に接触する転写ローラ２８、感光ド
ラム２５の下方に配置されたスコロトロン型等の帯電器
２６、給紙方向において感光ドラム２５よりも上流側に
配置された現像ローラ２７及び供給ローラとしてのトナ
ー供給ローラ３１を備える現像装置、更にその上流部に
配置されたトナー貯留部としての着脱可能なトナーカー
トリッジ３０、感光ドラム２５よりも給紙方向において
下流側に配置されたクリーニングローラ２９等から構成
されている。

【００３７】また、現像装置の現像室（トナー供給ロー
ラ３１、現像ローラ２７、後述の上オーガ４２及び下オ
ーガ４３等を含む部分をいう。以下同じ。）内におい
て、トナー供給ローラ３１の上方には、一対の下オーガ
４３及び上オーガ４２が回転可能に配置されている。下
オーガ４３は、トナーカートリッジ３０からトナー供給
口３０ａ（トナーカートリッジ３０のほぼ中央位置に形
成された孔とケーシング２４に形成された孔とにより構
成される。）を経て現像室内に供給されたトナーを、ト
ナー供給ローラ３１の上方でトナー供給ローラ３１の両
端部方向に搬送する機能を担い、また、上オーガ４２
は、トナー供給ローラ３１の両端側からトナー供給口３
０ａに向かってトナーを搬送する機能を担う。このよう
に、下オーガ４３及び上オーガ４２を介してトナー供給
口３０ａから現像室側に供給されたトナーは、トナー供
給ローラ３１の上方でその両側方向に搬送循環されるも
のであり、当該トナーは、搬送循環されている間にトナ
ー供給ローラ３１に付着しつつ供給されていく。なお、
本実施形態では、上記上オーガ４２の機能を促進するた
め、上オーガ４２と下オーガ４３との間に夫々のオーガ
の回転軸と平行な方向にオーガ仕切板４４を設けてい
る。

【００３８】一方、現像ローラ２７の上方側でケーシン
グ２４の下面には、Ｌ字型のブレード固定部材３３ａに
よりブレード３３が固定されている。このブレード３３
はトナー供給ローラ３１から現像ローラ２７に供給され
たトナーを所定の極性に帯電させると共にトナー層の層
厚を所定の厚さに規制するためのものである。

【００３９】更に、感光ドラム２５の外周面には、帯電
器２６にて形成された帯電層に対してスキャナユニット
６からレーザビームを走査しつつ照射することにより記
録すべき画像データに対応した静電潜像が形成される。
このとき、トナーカートリッジ３０内のトナーは、攪拌
体３２により攪拌されてトナー供給口３０ａから放出さ
れた後、トナー供給ローラ３１を介して現像ローラ２７
の外周面に担持され、ブレード３３によってトナー層の
厚さが規制される。これにより、感光ドラム２５に形成
された静電潜像は、現像ローラ２７によってトナーが付
着することにより顕像化され、転写ローラ２８と感光ド
ラム２５の間を通る用紙Ｐに転写される。その後、感光
ドラム２５上に残った残トナーはクリーニングローラ２
２上で電気的に一旦保持された後、用紙Ｐに対する画像
の記録を行わない所定のタイミング（例えば、搬送され
てくる用紙Ｐと次の用紙Ｐとの間等）にて感光ドラム２
５上に電気的に戻され、更に現像ローラ２７に担持され
て現像室内に回収される。

【００４０】次に、スキャナユニット６について説明す
る。

【００４１】図２に示すように、スキャナユニット６は
公知のレーザ光学系を備えており、入力された記録すべ
き画像データに基づいてレーザ光学系のスキャニングを
行って感光ドラム２５の表面に静電潜像を形成するユニ
ットである。

【００４２】より具体的には、スキャナユニット６は、
上記プロセスユニット７の下方に配置されており、スキ
ャナユニット６の上面には、スキャナカバー４５が取り
付けられている。このスキャナカバー４５は本体ケース
２における底板部４６の給紙方向上流側に開口部の殆ど
を被覆して固定されている。そして、露光ユニットとし
てのスキャナユニット６は、スキャナカバー４５の下面
側に、半導体レーザ等のレーザ発光部（図示せず。）、
スキャナモータ４７、ポリゴンミラー２０、レンズ２２
及び反射鏡２１、２３等が配置されてなり、レーザ光
は、スキャナカバー４５によって感光ドラム２５の回転
軸線に沿って延びるように形成された横長のスキャナ孔
４８にはめ込まれたガラス板４９を通過して感光ドラム
２５の外周面に照射される。これにより、画像データに
従って感光ドラム２５の外周面に静電潜像が露光形成さ
れる。このようにしてスキャナユニット６のレーザ光学
系により感光ドラム２５に形成された静電潜像に対して
上記プロセスユニット７を介してトナーが供給され、静
電潜像のトナー現像が行われる。

【００４３】次に、プロセスユニット７に搬送された用
紙Ｐに対しては、プロセスユニット７内で感光ドラム２
５に形成された静電潜像に対応するトナー画像が転写さ
れ、この後、定着ユニット８に搬送される。この定着ユ
ニット８は、用紙Ｐに転写されているトナーを当該用紙
Ｐに加熱により定着させるもので、加熱ローラ３４と、
当該加熱ローラ３４に押圧されている押圧ローラ３５
と、加熱ローラ３４と押圧ローラ３５の下流側に設けら
れ、用紙Ｐを本体ケース２の外部に排出する一対の排出
ローラ１５ａ及び１５ｂとを含んでいる。

【００４４】なお、図２においては、レジストローラ１
３ａ及び１３ｂより給紙方向下流側の排紙トレイ１１ま
での間における用紙Ｐの経路Ｒが破線で示されている。

【００４５】（II）プロセスユニットの細部構成及び機
能次に、本発明に係るプロセスユニット７の細部構成につ
いて、図３及び図４を用いて説明する。なお、図３はプ
ロセスユニット７の縦断面拡大図であり、図４はプロセ
スユニット７における現像ローラ２７とトナー供給ロー
ラ３１の接触状態を説明する断面図である。

【００４６】上述のように画像形成時においては、トナ
ーは攪拌体３２において攪拌されつつトナーカートリッ
ジ３０のトナー供給口３０ａから排出され、下オーガ４
３及び上オーガ４２並びにオーガ仕切板４４の作用によ
りトナー供給ローラ３１上の中心軸方向にほぼ均等に振
り分けられ、弾性ゴムローラからなる現像ローラ２７に
供給される。このとき、トナー供給ローラ３１と現像ロ
ーラ２７が相互に反対方向に回転し、且つブレード３３
が接触することによりトナーが帯電されつつ現像ローラ
２７に供給されることとなる。

【００４７】ここで、現像ローラ２７とトナー供給ロー
ラ３１との接触によるトナーの供給について図４を用い
て更に詳しく説明する。

【００４８】プロセスユニット７における現像方式は非
磁性一成分トナーを用いたインプレッション現像方式に
よる反転現像方式であるので、現像ローラ２７はその表
面がゴム等の弾性材料により形成されており、また、ト
ナー供給ローラ３１はその表面が、例えば、セル数につ
いて８０個／インチ以上の硬度（いうまでもなく、現像
ローラ２７を形成する弾性材料よりも柔らかい。）を有
するスポンジ（例えば、ウレタン等の発泡スポンジ）に
より形成されている。そして、実際のトナーの供給にお
いては、トナー供給ローラ３１を現像ローラ２７に押し
付け、その接触部を変形させるようにして双方が同じ方
向に（図４の場合には時計方向）に回転させトナーの供
給を行う。このときのトナー供給ローラ３１の表面のつ
ぶし量については、本発明においては、０．５ｍｍ以上
とされる。

【００４９】また、接触しつつ回転している現像ローラ
２７とトナー供給ローラ３１との回転における線速度の
比は、現像ローラ２７の最外周の線速度（以下、線速度
Ｖdrという。）を７０ｍｍ／秒以上の高速回転とすると
きには、トナー供給ローラ３１の最外周の線速度（以
下、線速度Ｖsrという。）の絶対値を現像ローラ２７の
線速度Ｖdrの絶対値で除した値（以下、速度比とい
う。）が０．７未満とされている。

【００５０】なお、上述のつぶし量と速度比は、当該ト
ナー供給ローラ３１と現像ローラ２７によるトナーに対
する帯電にも大きな影響を及ぼす量であり、夫々の量が
適切でないとトナーに対する帯電が正常に実行されず、
後述するように印刷結果に悪影響を及ぼすこととなる。

【００５１】次に、現像ローラ２７に供給されたトナー
は、感光ドラム２５に付着する。このとき、感光ドラム
２５上には、帯電器２６により帯電された感光ドラム２
５の外周表面を走査したレーザ光により形成された画像
データに対応する静電潜像（帯電器２６により所定レベ
ルに帯電されたときの感光ドラム２５の電位に対し、レ
ーザ光が照射された部分だけ電位が低下することにより
形成された静電潜像）があり、この静電潜像の部分に所
定の極性に帯電したトナー（トナー供給ローラ３１と現
像ローラ２７との摩擦等により静電潜像の電位と同極性
に帯電している。）が電気的に付着することにより静電
潜像が顕像化することとなる。

【００５２】そして、感光ドラム２５上でトナーが付着
することにより顕像化した画像は転写ローラ２８によっ
て搬送されてくる用紙Ｐに転写され、その後、当該用紙
Ｐが定着ユニット８へと搬送される。

【００５３】次に、感光ドラム２５上に残置している残
トナーは、クリーニングローラ２９に電気的に吸着され
一時的に保持される。このとき、感光ドラム２５とクリ
ーニングローラ２９と間には、不織布等よりなるクリー
ナ５５が設けられ、転写の際に生じた用紙Ｐの紙繊維や
ゴミ等の不純物がクリーニングローラ２９に付着しない
ように構成されている。そして、用紙Ｐが搬送されてこ
ないタイミングにおいて残トナーがクリーニングローラ
２９に付着したときとは逆方向の電界を感光ドラム２５
と当該クリーニングローラ２９との間にかけることによ
り、クリーニングローラ２９上に吸着している残トナー
を感光ドラム２５上に戻す。

【００５４】そして、感光ドラム２５上に担持されてい
る残トナーがそのまま現像ローラ２７まで運ばれ、当該
現像ローラ２７により現像室内に回収され再利用され
る。

【００５５】以上の動作が繰り返されることにより、画
像の形成が連続的に実行されるのである。

【００５６】なお、本実施形態において、クリーニング
ローラ２９を設けて残トナーを一時的に回収しているの
は、一枚の用紙Ｐに画像を記録する際、感光ドラム２５
が繰り返し回転して連続的に使用されるためであり、も
し感光ドラム２５上に付着した残トナーをそのまま現像
ローラ２７により回収するものとすると、残トナーの部
分においてはレーザ光が遮られてしまうこととなり、結
果的に用紙Ｐの一部に記録すべき画像が用紙Ｐの後の部
分に残像として残ってしまうからである。

【００５７】ここで、実施形態のプロセスユニット７に
おいては、上述の構成に加えて、図３に示すように、一
旦現像室内に回収されたトナーが現像室外部に洩れ出す
のを防ぐため、現像ローラ２７に対してその回転の順方
向（接触する方向と現像ローラ２７の回転が同じ方向と
なる方向）に接触するようにシール５０を備えており、
当該シール５０は、基材５１を介してケーシング２４の
下半分部分に固定されている。このシール５０は、ＰＥ
Ｔ（ポリエチレンテレフタレート）素材等により極めて
平滑性よく形成されており、感光ドラム２５から現像ロ
ーラ２７に付着した残トナーが当該シール５０により削
り落とされて回収されないことがないようになってい
る。このシール５０により現像室内に回収された残トナ
ーが外部に洩れ出すことが防止される。

【００５８】

【実施例】次に、上記つぶし量と現像ローラ２７とトナ
ー供給ローラ３１との上記速度比との関係について、こ
れらを種々変化させた場合の現像ローラ２７の寿命との
関係についての実験結果を示す。

【００５９】なお、以下に示す実験においては、現像ロ
ーラ２７の寿命を示すパラメータとして、一般に「かぶ
り」と呼ばれるパラメータを使用する。このかぶりは、
未使用の白色記録用紙を用いた場合において、未記録状
態（一度もプロセスユニット７内を通過していない状
態）における記録用紙の白色部分の反射濃度（単位％）
から、一度プロセスユニット７内を通過して記録（印
刷）が行われた後の当該記録用紙にける白色であるべき
部分（情報が何も記録されない部分）の反射濃度（単位
％）を差し引いた値であり、例えば、かぶりが２％であ
るときは、未記録の記録用紙の白色部分の反射濃度が１
００％の反射であったときに、記録後の記録用紙の白色
部分の反射濃度は９８％であったことを示しており、こ
のかぶりの値が高いほど白色であるべき部分が着色され
た（トナーが付着した）、すなわち、現像ローラ２７が
劣化したということを示す。通常の現像装置において
は、このかぶりが２．５％以上となると、人の眼で視て
白色であるべき部分が着色されているように見えるとし
て、その値を現像ローラ２７の寿命、すなわちプロセス
ユニット７としての寿命であるとして当該プロセスユニ
ット７を交換することとしている。

【００６０】上述したかぶりを用いて、つぶし量と速度
比を種々に変化させたときの印字枚数の増加に伴う当該
かぶりの量の変化を下記表１に示す。

【００６１】

【表１】上記表１において、パラメータＡ乃至Ｄとして設定した
つぶし量及び速度比については、その値を下記表２に示
す。

【００６２】

【表２】また、表１の結果をグラフ化したものを図５に示す。

【００６３】上記各表及び図５から明らかなように、現
像ローラ２７の寿命が長いのは、パラメータＣ（つぶし
量；０．６５ｍｍ、速度比；０．４８）及びパラメータ
Ｄ（つぶし量；０．６５ｍｍ、速度比；０．７１）であ
り、他のパラメータについては、パラメータＡ（つぶし
量；０．４０ｍｍ、速度比；０．４８）の場合には、約
３５００枚で現像ローラ２７の寿命と判断され、パラメ
ータＢ（つぶし量；０．４０ｍｍ、速度比；０．７１）
の場合には、約６０００枚で現像ローラ２７の寿命と判
断される。この結果により、つぶし量については、０．
６５ｍｍが適切であることが判る。

【００６４】また、パラメータＣの場合とパラメータＤ
の場合を比較した場合には、印刷枚数が少ない間におい
ては、パラメータＤの場合の方がかぶりが少ないが、パ
ラメータＤの場合は印刷枚数が増加すると急激にかぶり
が増加する。従って、印刷された画像の安定性が長期間
（印刷枚数に換算して１万枚以上）持続するか否かの観
点から判断すると、パラメータＣの場合の方がパラメー
タＤの場合よりも優れているといえる。

【００６５】よって、以上の結果から、つぶし量と速度
比の双方について適切な値としては、パラメータＣの場
合であると判断できる。

【００６６】なお、つぶし量の上限値としては、現像ロ
ーラ２７の半径とトナー供給ローラ３１の半径により変
化するが、つぶし量を大きくしすぎて現像ローラ２７の
寿命が逆に短くならない値をすべきであり、より具体的
には、例えば、１．０ｍｍ乃至２．０ｍｍまでの値とす
べきである。

【００６７】更に、速度比の下限値は、図５により印刷
初期におけるかぶりの量により決定されるものであり、
より具体的には、図５の場合には速度比の下限値を０．
２程度とすることが適当である。

【００６８】以上説明したように、本実施形態のプロセ
スユニット７の動作によれば、現像ローラ２７の最外周
の線速度を７０ｍｍ／秒以上としたとき、トナー供給ロ
ーラ３１におけるつぶし量を０．５ｍｍ以上とし、且
つ、トナー供給ローラ３１と現像ローラ２７との速度比
が０．７未満となるようにトナー供給ローラ３１及び現
像ローラ２７を回転させてトナーを現像ローラ２７に供
給するので、現像ローラ２７へのトナーの供給能力及び
帯電性能を十分に確保しつつ現像ローラ２７の摩耗が少
なくなり、現像ローラ２７の寿命を延命することができ
る。

【００６９】また、トナーが非磁性一成分トナーであ
り、現像ローラ２７とトナー供給ローラ３１が、相互の
接触回転によりトナーを所定の極性及び帯電量に帯電さ
せるので、鮮明な現像を行うことができる。

【００７０】更に、トナー供給ローラ３１の外周部が、
セル数について８０個／インチ以上の発泡材料により形
成されているので、トナーの供給のために十分な硬度が
得られ、現像の際に十分なトナーが供給され、且つ所定
の電荷を均一に与えることができる。

【００７１】また、現像ローラ２７の寿命が延命化され
るので、プロセスユニット７自体の寿命も延び、従って
鮮明な画像を長期間に渡って記録することができる。

【００７２】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１に記載の
発明によれば、現像ローラの最外周の線速度を７０ｍｍ
／秒以上としたとき、供給ローラにおける半径方向の変
形量を０．５ｍｍ以上とし、且つ、供給ローラの最外周
の線速度の絶対値を現像ローラの最外周の線速度の絶対
値で除した値が０．７未満となるように供給ローラ及び
現像ローラを回転させてトナーを現像ローラに供給し現
像を行う。

【００７３】よって、現像ローラの線速度の絶対値に対
して供給ローラの線速度の絶対値を少なくすると共に、
当該供給ローラの現像ローラに接触する際の半径方向の
変形量を多くしたので、現像ローラへのトナーの供給能
力を十分に確保しつつ現像ローラの摩耗が少なくなり、
現像ローラの寿命を延命することができる。

【００７４】従って、現像装置としての寿命を延命する
ことができ、長期間に渡って鮮明な現像を行うことがで
きる。

【００７５】請求項２に記載の発明によれば、請求項１
に記載の発明の効果に加えて、トナーが非磁性一成分ト
ナーであり、現像ローラと供給ローラは、相互の接触回
転によりトナーを所定の極性及び帯電量に帯電させるの
で、鮮明な現像を行うことができる。

【００７６】請求項３に記載の発明によれば、請求項１
又は２に記載の発明の効果に加えて、供給ローラの外周
部がセル数について８０個／インチ以上の発泡材料によ
り形成されているので、トナーの供給と帯電のために十
分な硬度が得られ、現像の際に十分なトナーが供給さ
れ、且つ所定の電荷を均一に与えることができる。

【００７７】請求項４に記載の発明によれば、請求項１
から３のいずれか一項に記載の発明の効果に加えて、現
像ローラの寿命が延命化されるので、現像装置自体の寿
命も延び、従って鮮明な画像を長期間に渡って記録する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】レーザプリンタの外観を示す斜視図である。

【図２】レーザプリンタの構成を示す縦断面図である。

【図３】プロセスユニットの構成を示す縦断面図であ
る。

【図４】トナー供給における現像ローラと供給ローラの
接触状態を示す断面図である。

【図５】つぶし量と速度比を変化させたときの印字枚数
とかぶりの関係を示す図である。

【符号の説明】

１…レーザプリンタ２…本体ケース３…第１給紙トレイユニット４…第２給紙トレイユニット５…用紙搬送機構６…スキャナユニット７…プロセスユニット８…定着ユニット１０…トップカバー１１…排紙トレイ１２ａ、１２ｂ…送りローラ１３ａ、１３ｂ…レジストローラ１４…用紙搬送路１４ａ…下面側搬送路１５ａ、１５ｂ…排出ローラ２０…ポリゴンミラー２１、２３…反射鏡２２…レンズ２４…ケーシング２５…感光ドラム２６…帯電器２７…現像ローラ２８…転写ローラ２９…クリーニングローラ３０…トナーカートリッジ３１…トナー供給ローラ３２…攪拌体３３…ブレード３３ａ…ブレード固定部材３４…加熱ローラ３５…押圧ローラ３６、５６…トレイケース３７、５７…用紙受け板３８、５８…圧縮コイルスプリング３９、５９…トレイカバー４０、６０…リリース機構４１、６１…給紙ローラ４２…上オーガ４３…下オーガ４４…オーガ仕切板４５…スキャナカバー４６…底板部４７…スキャナモータ４８…スキャナ孔４９…ガラス板５０…シール５１…基材８０…手差し給紙口Ｐ…用紙Ｒ…経路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トナーを現像ローラに供給するための供
給ローラと当該現像ローラと感光体とを少なくとも備
え、帯電したトナーを用いて電子写真方式により現像を
行う現像装置であって、前記供給ローラを前記現像ロー
ラに押し付けることにより前記供給ローラの外周部を当
該供給ローラの半径方向に変形させ、且つ当該供給ロー
ラと前記現像ローラとを当該供給ローラと現像ローラの
接触部において反対方向に回転させて前記トナーを前記
現像ローラに供給する現像装置において、前記現像ローラの最外周の線速度を７０ｍｍ／秒以上と
したとき、前記供給ローラにおける半径方向の変形量を０．５ｍｍ
以上とし、且つ、前記供給ローラの最外周の線速度の絶
対値を前記現像ローラの最外周の線速度の絶対値で除し
た値が０．７未満となるように前記供給ローラ及び前記
現像ローラを回転させて前記トナーを前記現像ローラに
供給し前記現像を行うことを特徴とする現像装置。
【請求項２】請求項１に記載の現像装置において、前記トナーは、非磁性一成分トナーであり、前記現像ロ
ーラと前記供給ローラは、相互の接触回転により前記ト
ナーを所定の極性及び帯電量に帯電させることを特徴と
する現像装置。
【請求項３】請求項１又は２に記載の現像装置におい
て、前記供給ローラの外周部が、セル数について８０個／イ
ンチ以上の発泡材料により形成されていることを特徴と
する現像装置。
【請求項４】請求項１から３のいずれか一項に記載の
現像装置と、記録すべき画像に対応した静電潜像を前記感光体上に形
成する形成手段と、前記形成された静電潜像に対応して前記感光体上に付着
しているトナーを前記画像を記録すべき記録用紙上に転
写する転写手段と、前記記録用紙上に転写された前記トナーを定着させる定
着手段と、を備えることを特徴とする画像形成装置。