現像装置及び画像形成装置
【課題】現像ローラの現像ブラシ繊維層の隙間や現像ブラシ繊維層の外周面に存在するトナーであっても充分に帯電させて、地肌かぶりや濃度ムラの抑制された高品質な画像を得ることのできる現像装置及びこれを備えた画像形成装置を提供する。
【解決手段】現像ブラシ繊維層１０５には、現像ブラシ繊維層１０５内で現像ブラシ繊維１０４及びトナーＴと摺接するトナー帯電ブラシ部材１０６が配設されている。このトナー帯電ブラシ部材１０６は、金属板バネ材料からなる基材１０６ａの表面に帯電ブラシ繊維１０６ｂを植毛して形成された帯電ブラシ層１０６ｃを備えている。基材１０６ａの一方端１０６ａ１を現像ケース１０７に固定し、もう一方の自由端１０６ａ２側に帯電ブラシ繊維１０６ｂを植毛した帯電ブラシ層１０６ｃを現像ローラ１０２の現像ブラシ繊維層１０５に１０〜１００Ｎ/ｍの押圧力で圧接させている。
【解決手段】現像ブラシ繊維層１０５には、現像ブラシ繊維層１０５内で現像ブラシ繊維１０４及びトナーＴと摺接するトナー帯電ブラシ部材１０６が配設されている。このトナー帯電ブラシ部材１０６は、金属板バネ材料からなる基材１０６ａの表面に帯電ブラシ繊維１０６ｂを植毛して形成された帯電ブラシ層１０６ｃを備えている。基材１０６ａの一方端１０６ａ１を現像ケース１０７に固定し、もう一方の自由端１０６ａ２側に帯電ブラシ繊維１０６ｂを植毛した帯電ブラシ層１０６ｃを現像ローラ１０２の現像ブラシ繊維層１０５に１０〜１００Ｎ/ｍの押圧力で圧接させている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタやこれら複合機などの画像形成装置に採用される現像装置、特に、一成分系現像剤及び導電性芯材の外周に現像ブラシ繊維層を形成した現像ローラを用いて、像担持体上の静電潜像を現像する現像装置及びこれを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真や静電記録等に採用される乾式現像方法においては、トナーとキャリアとを含む二成分系現像剤を用いる方法と、キャリアを含まない一成分系現像剤を用いる方法が有る。前者の方法は、混合攪拌機構を利用してトナーとキャリアを充分に摩擦帯電させることによってトナーに必要な電荷を付与することができるので、比較的安定して良好な画像を得ることができる。ところがその反面、キャリアの劣化及びトナーとキャリアとの混合比の変動等が発生し易く、それらを抑えるために装置が複雑化するなど、維持管理性やコンパクト化に難点が残る。後者の方法は、キャリアの取り扱いに関わる機構を省略できるので、構成が簡単でコンパクト化しやすいという利点があるが、トナー摩擦帯電時にはドクターブレードを現像ローラに押圧し、さらに現像時には感光体ドラムを現像ローラに押圧するため、現像ローラやトナーにかかる物理的負荷が大きく、装置寿命が短いといった難点がある。
【０００３】
そこで上記の欠点を改善したファーブラシ現像方法が検討されてきた。例えば、特許文献１には、芯材の外周に、やわらかい動物の毛や合成繊維からなる現像ブラシ繊維層を形成した現像ローラを使用して、当該現像ブラシ繊維層にトナーを保持させたまま、バイアス電圧を印加した状態で静電潜像上を摺擦することによって現像するファーブラシ現像方法について記されている。この現像方法によれば、簡単な構成で、トナーに過剰な負荷を与えることのない、長寿命の現像装置を提供することが可能となる。しかしながら、このファーブラシ現像方法では、トナーへの電荷付与は現像ブラシ繊維とトナーとの摩擦帯電によって行われるが、二成分系現像方式と違ってトナーとキャリアを混合攪拌させる過程がないため、トナーの摩擦帯電は現像ローラ上の現像ブラシ繊維に接触するときだけに限られてしまう。そのためトナー量が多い場合や現像ブラシ繊維の密度が低い場合には、トナーと現像ブラシ繊維との接触する機会が少なくなり、未帯電トナーが増加し、印刷画像の地肌部にかぶりが発生するといった問題点があった。
【０００４】
このようなファーブラシ現像方法において未帯電トナー増加に伴う印刷画像の地肌部におけるかぶり（地肌かぶり）の発生を抑制するために、ファーブラシ現像ローラ周囲の現像容器の内壁に、フィルム状のトナー強制帯電用部材を設け、このトナー強制帯電用部材に現像ローラの現像ブラシ繊維を接触させることによってトナーの摩擦帯電を促進する方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
また、特許文献３には、現像ブラシ繊維の表面をトナー離型性の高い材料でコーティングしたファーブラシ現像ローラ表面に規制ブレードを押し当てることによって、現像ブラシ繊維に取り込むトナー量を適量に規制する方法が記されている。
ところがこれら特許文献２及び３記載の方法でも、現像ブラシ繊維の隙間に存在するトナーを帯電させることは難しく、十分に地肌かぶり発生を抑制することはできなかった。また、現像ブラシ繊維の外周面で接触したトナーでも、ブラシ繊維との摺擦が充分に行なわれないために、トナーが現像に必要な電荷量に到達できないまま現像され、濃度ムラが発生することもあった。そこで、規制ブレードの押圧力を高めて、現像ブラシ繊維を押さえつけることによって現像ブラシ繊維の隙間を無くし、現像ブラシ繊維とトナーの接触効率を高めていくと、地肌かぶりの程度は小さくなっていったが、現像ブラシ繊維への圧力負荷が増加し、現像ローラのトルクアップや現像ブラシ繊維の抜けなどの問題点が発生した。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記実情を考慮してなされたものであり、現像ローラの現像ブラシ繊維層の隙間や現像ブラシ繊維層の外周面に存在するトナーであっても充分に帯電させて、地肌かぶりや濃度ムラの抑制された高品質な画像を得ることのできる現像装置及びこれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、トナーからなる一成分系現像剤を収容する一成分系現像剤収容室と、当該一成分系現像剤収容室内に回転可能に配設され、導電性芯材の外周に現像ブラシ繊維層を形成した現像ローラとを有し、当該現像ローラが前記現像ブラシ繊維層内に前記一成分系現像剤を保持した状態で回転するとともに前記現像ローラから現像バイアスを印加して像担持体表面に形成された静電潜像に前記一成分系現像剤を供給して当該静電潜像をトナー像化する現像装置において、前記一成分系現像剤収容室内に、回転する前記現像ローラの現像ブラシ繊維層と摺接して当該現像ブラシ繊維層内の一成分系現像剤を帯電させる帯電ブラシ層を有する帯電ブラシ部材を配設したことを特徴とする。
また、請求項２の発明は、請求項１記載の現像装置において、前記帯電ブラシ部材の帯電ブラシ層は、前記一成分系現像剤収容室に取り付けられた基材の表面に前記現像ローラの現像ブラシ繊維層内に達する長さを有するブラシ繊維を植毛して形成されることを特徴とする。
【０００７】
また、請求項３の発明は、請求項２記載の現像装置において、前記基材は、金属製板バネで構成され、一端を前記一成分系現像剤収容室に取り付け、他端の自由端に前記帯電ブラシ層を形成して当該帯電ブラシ層を前記現像ローラの現像ブラシ繊維層に圧接させることを特徴とする。
また、請求項４の発明は、請求項１記載の現像装置において、前記帯電ブラシ部材は、前記現像ローラの回転軸と平行な回転軸を有する芯材の外周に、前記現像ローラの現像ブラシ繊維層内に達する長さを有するブラシ繊維を植毛した帯電ブラシ層を形成して回転可能に前記一成分系現像剤収容室に取り付けられたローラ部材であることを特徴とする。
また、請求項５の発明は、請求項１乃至４のいずれか１項記載の現像装置において、前記帯電ブラシ層の前記ブラシ繊維の植毛密度は、前記現像ローラの現像ブラシ繊維層の植毛密度と等しいか又はそれ以下に設定されていることを特徴とする。
また、請求項６の発明は、請求項１乃至５のいずれか１項記載の現像装置において、前記帯電ブラシ層のブラシ繊維は、前記現像ローラとの摺接部において、前記現像ローラの回転方向の下流側に倒れるように植毛されていることを特徴とする。
【０００８】
また、請求項７の発明は、請求項１乃至６のいずれか１項記載の現像装置において、前記帯電ブラシ層のブラシ繊維は、導電性を付与された樹脂繊維又は金属繊維で構成されていることを特徴とする。
また、請求項８の発明は、請求項７記載の現像装置において、前記樹脂繊維の前記一成分系現像剤を基準としたときの摩擦帯電極性は、前記現像ローラの現像ブラシ繊維層の摩擦帯電極性と同じ極性であることを特徴とする。
また、請求項９の発明は、請求項７又は８記載の現像装置において、前記帯電ブラシ部材と前記現像ローラとの間に交番電圧を印加させることを特徴とする。
また、請求項１０の発明は、表面に静電潜像が形成される像担持体と、当該像担持体表面に形成された静電潜像に、トナーからなる一成分系現像剤を供給して当該静電潜像をトナー像化する現像装置を備えた画像形成装置において、前記現像装置は、請求項１乃至９のいずれか１項記載の現像装置であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、一成分系現像剤収容室内に、回転する現像ローラの現像ブラシ繊維層と摺接して当該現像ブラシ繊維層内の一成分系現像剤を帯電させる帯電ブラシ層を有する帯電ブラシ部材を配設したことによって、現像ローラの現像ブラシ繊維層の隙間や現像ブラシ繊維層の外周面に存在するトナーであっても充分に帯電させて、地肌かぶりや濃度ムラの抑制された高品質な画像を得ることのできる現像装置及びこれを備えた画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明による一実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。
【図２】本発明による第１実施形態に係る現像装置の主要部の概略構成を示す図である。
【図３】第１実施形態に係る現像装置のトナー帯電ブラシ部材の取り付け状態を示す断面図である。
【図４】本発明による第２実施形態に係る現像装置の現像ローラと帯電ブラシ部材との関係を示す一部を切り欠いた断面図である。
【図５】図４で示す現像装置の帯電ブラシ部材の変形例を示す断面図である。
【図６】本発明による第３実施形態に係る現像装置の現像ローラと帯電ブラシ部材との関係を示す一部を切り欠いた断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
図１は、本発明による一実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。本実施形態に係る画像形成装置は、例えば、単色の電子写真複写機、ファクシミリ、レーザプリンタ、フルカラーレーザプリンタに用いられるものであり、図１に示すように、像担持体としてのドラム状感光体２の周囲に、感光体２の表面を一様に帯電させる帯電ローラ３、後述するようにして形成された感光体２の表面上の静電潜像をトナー像化して現像する現像装置１を備えている。
感光体２は、その回転軸２ａを中心として矢印Ａ方向に図示しない駆動モータによって回転されるようになっている。このように回転された感光体２の表面に、感光体２の回転によって従動回転する帯電ローラ３から図示しない高圧電源により所定のバイアスが印加され、感光体２の表面を所定電位に一様に帯電する。このように、一様に帯電された感光体２の表面に、図示しない露光手段により画像情報に対応した露光Ｌに応答して静電潜像が形成される。感光体２に形成された静電潜像に、後述するように、現像装置１から供給されるトナーが、現像バイアス電位のもとで付着することによってトナー像として顕像化される。
【００１２】
このようにして、感光体２上に形成されたトナー像は、図示しない支持ローラの回転駆動によって矢印Ｂ方向に移送される無端状の中間転写ベルト７上に一次転写ローラ８からの一次転写バイアスが印加されることによって転写される。
このようにしてトナー像を中間転写ベルト７上に転写した感光体２は、その表面に残存するトナーをクリーニング装置５のクリーニングブレード５ａで除去、クリーニングされ、再び、帯電ローラ３によって一様に帯電されて初期状態に戻り、同様にして画像形成処理が行なわれる。
この場合、感光体２と帯電ローラ３と現像装置１とクリーニング装置５は、一体に連結されてプロセスカートリッジを構成しており、感光体２と共に、帯電ローラ３と現像装置１とクリーニング装置５とを画像形成装置から容易に着脱可能となっている。そのため、感光体２と帯電ローラ３と現像装置１とクリーニング装置５の保守、交換を容易に行なうことが可能となっている。この実施形態においては、感光体２と帯電ローラ３と現像装置１とクリーニング装置５とを一体に連結したプロセスカートリッジとしているが、感光体２と現像装置１のみを一体に連結したプロセスカートリッジとすることができる。
【００１３】
上述のように、感光体２からトナー像が転写された中間転写ベルト７上のトナー像は、レジストローラ６によってタイミングを図って搬送される転写材である用紙Ｐ上に、二次転写ローラ９に所定の電圧を印加することにより転写される。このようにして用紙Ｐ上に転写されたトナー像は、定着装置１１の加熱定着ローラ１１ａと加圧ローラ１１ｂとによって加熱、加圧されて、用紙Ｐ上に定着されて排出される。
以上のようにして、本実施形態に係る画像形成装置によって所望の画像が適切に形成される。この実施形態に係る画像形成装置においては、一成分系の現像剤が使用されており、この一成分系現像剤によって感光体２上に形成される静電潜像を現像する現像装置１について説明する。
【００１４】
図２は、本発明による第１実施形態に係る現像装置の主要部の概略構成を示す図である。図３は、第１実施形態に係る現像装置のトナー帯電ブラシ部材の取り付け状態を示す断面図である。この第１実施形態に係る現像装置１は、図１に示すように、現像ケース１０７内に一成分系現像剤であるトナーＴを収容するトナー収容室１０１が形成されており、このトナー収容室１０１内に矢印Ｃ方向に回転される現像ローラ１０２を備えている。
現像ローラ１０２には、図２に示すように、金属等の導電性芯材１０３の外周に現像ブラシ繊維１０４を植毛することによって形成された現像ブラシ繊維層１０５が形成されており、現像ブラシ繊維層１０５内にトナーＴを取り込んで図示しない駆動モータによって回転軸１０３ａを中心として矢印Ｃ方向に回転するようになっている。そして、現像ブラシ繊維層１０５に取り込まれたトナーＴは、現像ケース１０７の開口１０７ａを通じて感光体２の表面と現像ブラシ繊維層１０５と摺接することによって感光体２の表面に形成された静電潜像に供給されるようになっている。
現像ブラシ繊維１０４としては、好ましくは、レーヨン、ナイロン、アクリル等の樹脂製で導電性が付与された繊維で構成されており、太さが０．５〜１０デニール、長さが０．５〜５ｍｍ、抵抗値が１０3〜１０10Ωのものが選定される。特に、トナーＴと逆の極性に帯電しやすい材料であることが望ましい。
【００１５】
この第１実施形態においては、使用するトナーＴがスチレン−アクリル樹脂からなる負帯電トナーであることから、太さ６デニール、長さ３ｍｍのナイロン繊維を、カーボンブラック等の導電付与剤によって１０8Ωの抵抗値に調節したものを用いた。
また、現像ブラシ繊維層１０５には、図２に示すように、現像ブラシ繊維層１０５内で現像ブラシ繊維１０４及びトナーＴと摺接するトナー帯電ブラシ部材１０６が配設されている。このトナー帯電ブラシ部材１０６は、ステンレスまたはリン青銅等の金属板バネ材料からなる基材１０６ａの表面に帯電ブラシ繊維１０６ｂを植毛して形成された帯電ブラシ層１０６ｃを備えている。そして、図３に示すように、基材１０６ａの一方端１０６ａ１を現像ケース１０７に固定し、もう一方の自由端１０６ａ２側に帯電ブラシ繊維１０６ｂを植毛した帯電ブラシ層１０６ｃを現像ローラ１０２の現像ブラシ繊維層１０５に１０〜１００Ｎ／ｍの押圧力で圧接させている。従って、このトナー帯電ブラシ層１０６ｃの押圧によって現像ローラ１０２表面に設けられた現像ブラシ繊維層１０５内に取り込まれるトナー量が規制されると共に、現像ブラシ繊維層１０５内に保持されたトナーＴ及び外周面に付着しているトナーＴと現像ブラシ繊維１０４との接触摩擦がより確実に行われて、トナーＴを十分に帯電させることが可能となっている。この場合に、トナー帯電ブラシ層１０６ｃは、現像ブラシ繊維層１０５の現像ブラシ繊維１０４と広範囲に亘って接触することが可能となり、未帯電トナーの発生を抑制することが可能となる。
【００１６】
帯電ブラシ繊維１０６ｂの材料としては、好ましくは、レーヨン、ナイロン、アクリル等の樹脂製で導電性が付与された繊維または金属繊維であり、太さが０．５〜１０デニール、長さが０．５〜５ｍｍのものが選定される。特に、樹脂繊維の場合は現像ブラシ繊維１０４と同様に、トナーと逆の極性に帯電しやすい材料が好適であり、抵抗値が１０3〜１０10Ωのものを選定することが望ましい。このように、帯電ブラシ繊維１０６ｂを現像ブラシ繊維と同様に、トナーと逆極性に帯電しやすい材料を使用することによって、帯電ブラシ繊維とトナーＴとの接触摩擦によって、トナーＴを帯電させることが可能となり、トナー帯電の均一性を高めることができる。なお、この実施形態においては、使用するトナーがスチレン−アクリル樹脂からなる負帯電トナーであることから、太さ１０デニール、長さ２．５ｍｍのナイロン繊維を、カーボンブラック等の導電付与剤によって１０8Ωの抵抗値に調節したものを用いた。
また、トナー帯電ブラシ層１０６ｃの植毛密度は、現像ブラシ繊維層１０５の植毛密度を越えてしまうと、現像ブラシ繊維１０４とトナーＴとの接触摩擦を妨げてしまい、逆に衝突によるストレスやトルクアップといった弊害が顕著になるため、同等またはそれ以下に設定することが望ましい。この実施形態においては、トナー帯電ブラシ層１０６ｃと現像ブラシ繊維層１０５と共に、平方インチあたり７０，０００本の植毛密度のものを使用した。
【００１７】
現像ローラ１０２には、図３に示すように、直流電源１０８から現像バイアスが供給され、感光体２上の静電潜像を現像する。トナー帯電ブラシ層１０６ｃには、交流電源１０９から帯電バイアスが供給される。帯電バイアスは直流電圧である現像バイアスの値に交流電圧を重畳したものであり、現像ローラ１０２と帯電ブラシ層１０６ｃとの間に交番電界を形成する。帯電バイアスの交流成分としては、周波数５００〜５０００Ｈｚ、振幅５０〜１０００ＶのＳＩＮ（サイン）波または矩形波が適しており、形成された交番電界によって、現像ブラシ繊維層１０５に取り込まれたトナーＴの摩擦帯電が促進される。
このように、トナーＴは、現像ブラシ繊維層１０５とトナー帯電ブラシ層１０６ｃとの間で摩擦を受けて帯電される。現像ローラ１０２は、図２に示すように、矢印Ｃ方向に回転し、現像ブラシ繊維層１０５内に取り込んだトナーＴを感光体２との対向位置へと搬送する。感光体２は矢印Ａ方向に回転しており、従って現像ローラ１０２の表面は、感光体２との対向位置において感光体２の進行方向と同方向に移動する。現像ブラシ繊維層１０５は、感光体２の表面に接触しており、現像ローラ１０２には直流電源１０８から供給された現像バイアスが印加され、トナーＴは、現像バイアスと感光体２上の静電潜像によって形成される潜像電界に応じて、感光体２表面に移動し静電潜像をトナー像化して現像する。
【００１８】
次に、本発明による第２実施形態に係る現像装置について、図４に基づいて説明する。図４は、本発明による第２実施形態に係る現像装置の現像ローラと帯電ブラシ部材との関係を示す一部を切り欠いた断面図である。図５は、図４で示す現像装置の帯電ブラシ部材の変形例を示す断面図である。
この第２実施形態に係る現像装置においては、トナー帯電ブラシ部材３０１は、図４に示すように、ステンレス等の金属基材３０１ａを現像ケース１０７に取り付けて金属基材３０１ａの表面に帯電ブラシ繊維３０１ｂを植毛して帯電ブラシ層３０１ｃを形成したものである。そして、現像ローラ１０２の現像ブラシ繊維層１０５から離間した状態で金属基材３０１ａを配置し、帯電ブラシ繊維３０１ｂを現像ブラシ繊維層１０５内に食い込ませる長さとして現像ブラシ繊維層１０５と接触させている。そのために、金属基材３０１ａが直接現像ブラシ繊維層１０５を押圧することが抑制されて、現像ブラシ繊維層１０５の現像ブラシ繊維１０４の毛倒れを抑制することが可能となる。なお、この第２実施形態に係る現像装置１の帯電ブラシ層３０１ｃを形成する帯電ブラシ繊維３０１ｂとしては、前述の第１実施形態の現像装置の帯電ブラシ層１０６ｃの帯電ブラシ繊維１０６ｂと同一材質のものを使用することができる。
【００１９】
また、この第２実施形態において、トナー帯電ブラシ層３０１ｃは、ステンレス等の金属基材３０１ａの表面に帯電ブラシ繊維３０１ｂを植毛したもので形成され、帯電ブラシ繊維３０１ｂは、現像ブラシ繊維層１０５内に食い込ませるように接触させて設けられる。この場合、トナー帯電ブラシ層３０１ｃの帯電ブラシ繊維３０１ｂの先端を、図５に示すように、現像ローラ１０２の回転方向（進行方向）下流側に向かって倒れるように形成することが好ましい。このように、帯電ブラシ繊維３０１ｂの先端を、現像ローラ１０２の回転方向（進行方向）下流側に向かって倒れるように形成することによって、現像ローラ１０２の現像ブラシ繊維層１０５の現像ブラシ繊維１０４と、トナー帯電ブラシ層３０１ｃの帯電ブラシ繊維３０１ｂとが過剰に衝突することを抑制して現像ローラ１０２の現像ブラシ繊維１０４とトナーＴへのストレスを抑制することが可能となる。
【００２０】
次に、本発明による第３実施形態に係る現像装置について、図６に基づいて説明する。図６は、本発明による第３実施形態に係る現像装置の現像ローラと帯電ブラシ部材との関係を示す一部を切り欠いた断面図である。
この第３実施形態に係る現像装置１においては、図６に示すように、トナー帯電ブラシ部材４０１として、ＳＵＭ（ステンレス）等の金属性芯金４０２の外周表面に帯電ブラシ繊維４０３を植毛した帯電ブラシ層４０４を形成したブラシローラを使用している。現像ローラ１０２の現像ブラシ繊維層１０５に近接して金属芯金４０２を配置し、帯電ブラシ繊維４０３を現像ブラシ繊維層１０５内に食い込ませるように接触させている。金属芯金４０２の回転軸４０２ａは、現像ローラ１０２の回転軸１０３ａと平行になるように配設されて図示しない駆動手段と連結されていて矢印Ｄ方向に回転されるようになっている。
その結果、現像ローラ１０２の現像ブラシ繊維層１０５とトナー帯電ブラシ部材４０１の帯電ブラシ層４０４の接触部において現像ローラ１０２の回転方向（Ｃ方向）と同方向に移動するように回転するようになっている。そのために、現像ブラシ繊維層１０５と帯電ブラシ層４０４のブラシ繊維同士の衝突を和らげて現像ローラ１０２のストレスや回転トルクを軽減し、現像速度の高速化や長寿命化を図ることが可能となる。
なお、この第３実施形態に係る現像装置１の帯電ブラシ層４０４を形成する帯電ブラシ繊維４０３としては、前述の第１実施形態の現像装置の帯電ブラシ層１０６ｃの帯電ブラシ繊維１０６ｂと同一の材質のものを使用することができる。
【符号の説明】
【００２１】
１ 現像装置、２ 感光体、３ 帯電ローラ、５ クリーニング装置、６ レジストローラ、７ 中間転写ベルト、８ 一次転写ローラ、９ 二次転写ローラ、１１ 定着装置、１０１ トナー収容室、１０２ 現像ローラ、１０３ 導電性芯材、１０４ 現像ブラシ繊維、１０５ 現像ブラシ繊維層、１０６、３０１、４０１ トナー帯電ブラシ部材、１０６ａ、３０１ａ 基材、１０６ｂ、３０１ｂ、４０３ 帯電ブラシ繊維、１０６ｃ、３０１ｃ、４０４ 帯電ブラシ層、１０７ 現像ケース、１０８ 直流電源、１０９ 交流電源、４０２ 芯金、４０２ａ 回転軸
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２２】
【特許文献１】特公昭６３−５６９８９号公報
【特許文献２】特公昭６３−５６９８７号公報
【特許文献３】特開平１０−２０７２１７号公報
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複写機、ファクシミリ、プリンタやこれら複合機などの画像形成装置に採用される現像装置、特に、一成分系現像剤及び導電性芯材の外周に現像ブラシ繊維層を形成した現像ローラを用いて、像担持体上の静電潜像を現像する現像装置及びこれを備えた画像形成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真や静電記録等に採用される乾式現像方法においては、トナーとキャリアとを含む二成分系現像剤を用いる方法と、キャリアを含まない一成分系現像剤を用いる方法が有る。前者の方法は、混合攪拌機構を利用してトナーとキャリアを充分に摩擦帯電させることによってトナーに必要な電荷を付与することができるので、比較的安定して良好な画像を得ることができる。ところがその反面、キャリアの劣化及びトナーとキャリアとの混合比の変動等が発生し易く、それらを抑えるために装置が複雑化するなど、維持管理性やコンパクト化に難点が残る。後者の方法は、キャリアの取り扱いに関わる機構を省略できるので、構成が簡単でコンパクト化しやすいという利点があるが、トナー摩擦帯電時にはドクターブレードを現像ローラに押圧し、さらに現像時には感光体ドラムを現像ローラに押圧するため、現像ローラやトナーにかかる物理的負荷が大きく、装置寿命が短いといった難点がある。
【０００３】
そこで上記の欠点を改善したファーブラシ現像方法が検討されてきた。例えば、特許文献１には、芯材の外周に、やわらかい動物の毛や合成繊維からなる現像ブラシ繊維層を形成した現像ローラを使用して、当該現像ブラシ繊維層にトナーを保持させたまま、バイアス電圧を印加した状態で静電潜像上を摺擦することによって現像するファーブラシ現像方法について記されている。この現像方法によれば、簡単な構成で、トナーに過剰な負荷を与えることのない、長寿命の現像装置を提供することが可能となる。しかしながら、このファーブラシ現像方法では、トナーへの電荷付与は現像ブラシ繊維とトナーとの摩擦帯電によって行われるが、二成分系現像方式と違ってトナーとキャリアを混合攪拌させる過程がないため、トナーの摩擦帯電は現像ローラ上の現像ブラシ繊維に接触するときだけに限られてしまう。そのためトナー量が多い場合や現像ブラシ繊維の密度が低い場合には、トナーと現像ブラシ繊維との接触する機会が少なくなり、未帯電トナーが増加し、印刷画像の地肌部にかぶりが発生するといった問題点があった。
【０００４】
このようなファーブラシ現像方法において未帯電トナー増加に伴う印刷画像の地肌部におけるかぶり（地肌かぶり）の発生を抑制するために、ファーブラシ現像ローラ周囲の現像容器の内壁に、フィルム状のトナー強制帯電用部材を設け、このトナー強制帯電用部材に現像ローラの現像ブラシ繊維を接触させることによってトナーの摩擦帯電を促進する方法が提案されている（例えば、特許文献２参照）。
また、特許文献３には、現像ブラシ繊維の表面をトナー離型性の高い材料でコーティングしたファーブラシ現像ローラ表面に規制ブレードを押し当てることによって、現像ブラシ繊維に取り込むトナー量を適量に規制する方法が記されている。
ところがこれら特許文献２及び３記載の方法でも、現像ブラシ繊維の隙間に存在するトナーを帯電させることは難しく、十分に地肌かぶり発生を抑制することはできなかった。また、現像ブラシ繊維の外周面で接触したトナーでも、ブラシ繊維との摺擦が充分に行なわれないために、トナーが現像に必要な電荷量に到達できないまま現像され、濃度ムラが発生することもあった。そこで、規制ブレードの押圧力を高めて、現像ブラシ繊維を押さえつけることによって現像ブラシ繊維の隙間を無くし、現像ブラシ繊維とトナーの接触効率を高めていくと、地肌かぶりの程度は小さくなっていったが、現像ブラシ繊維への圧力負荷が増加し、現像ローラのトルクアップや現像ブラシ繊維の抜けなどの問題点が発生した。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記実情を考慮してなされたものであり、現像ローラの現像ブラシ繊維層の隙間や現像ブラシ繊維層の外周面に存在するトナーであっても充分に帯電させて、地肌かぶりや濃度ムラの抑制された高品質な画像を得ることのできる現像装置及びこれを備えた画像形成装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、トナーからなる一成分系現像剤を収容する一成分系現像剤収容室と、当該一成分系現像剤収容室内に回転可能に配設され、導電性芯材の外周に現像ブラシ繊維層を形成した現像ローラとを有し、当該現像ローラが前記現像ブラシ繊維層内に前記一成分系現像剤を保持した状態で回転するとともに前記現像ローラから現像バイアスを印加して像担持体表面に形成された静電潜像に前記一成分系現像剤を供給して当該静電潜像をトナー像化する現像装置において、前記一成分系現像剤収容室内に、回転する前記現像ローラの現像ブラシ繊維層と摺接して当該現像ブラシ繊維層内の一成分系現像剤を帯電させる帯電ブラシ層を有する帯電ブラシ部材を配設したことを特徴とする。
また、請求項２の発明は、請求項１記載の現像装置において、前記帯電ブラシ部材の帯電ブラシ層は、前記一成分系現像剤収容室に取り付けられた基材の表面に前記現像ローラの現像ブラシ繊維層内に達する長さを有するブラシ繊維を植毛して形成されることを特徴とする。
【０００７】
また、請求項３の発明は、請求項２記載の現像装置において、前記基材は、金属製板バネで構成され、一端を前記一成分系現像剤収容室に取り付け、他端の自由端に前記帯電ブラシ層を形成して当該帯電ブラシ層を前記現像ローラの現像ブラシ繊維層に圧接させることを特徴とする。
また、請求項４の発明は、請求項１記載の現像装置において、前記帯電ブラシ部材は、前記現像ローラの回転軸と平行な回転軸を有する芯材の外周に、前記現像ローラの現像ブラシ繊維層内に達する長さを有するブラシ繊維を植毛した帯電ブラシ層を形成して回転可能に前記一成分系現像剤収容室に取り付けられたローラ部材であることを特徴とする。
また、請求項５の発明は、請求項１乃至４のいずれか１項記載の現像装置において、前記帯電ブラシ層の前記ブラシ繊維の植毛密度は、前記現像ローラの現像ブラシ繊維層の植毛密度と等しいか又はそれ以下に設定されていることを特徴とする。
また、請求項６の発明は、請求項１乃至５のいずれか１項記載の現像装置において、前記帯電ブラシ層のブラシ繊維は、前記現像ローラとの摺接部において、前記現像ローラの回転方向の下流側に倒れるように植毛されていることを特徴とする。
【０００８】
また、請求項７の発明は、請求項１乃至６のいずれか１項記載の現像装置において、前記帯電ブラシ層のブラシ繊維は、導電性を付与された樹脂繊維又は金属繊維で構成されていることを特徴とする。
また、請求項８の発明は、請求項７記載の現像装置において、前記樹脂繊維の前記一成分系現像剤を基準としたときの摩擦帯電極性は、前記現像ローラの現像ブラシ繊維層の摩擦帯電極性と同じ極性であることを特徴とする。
また、請求項９の発明は、請求項７又は８記載の現像装置において、前記帯電ブラシ部材と前記現像ローラとの間に交番電圧を印加させることを特徴とする。
また、請求項１０の発明は、表面に静電潜像が形成される像担持体と、当該像担持体表面に形成された静電潜像に、トナーからなる一成分系現像剤を供給して当該静電潜像をトナー像化する現像装置を備えた画像形成装置において、前記現像装置は、請求項１乃至９のいずれか１項記載の現像装置であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、一成分系現像剤収容室内に、回転する現像ローラの現像ブラシ繊維層と摺接して当該現像ブラシ繊維層内の一成分系現像剤を帯電させる帯電ブラシ層を有する帯電ブラシ部材を配設したことによって、現像ローラの現像ブラシ繊維層の隙間や現像ブラシ繊維層の外周面に存在するトナーであっても充分に帯電させて、地肌かぶりや濃度ムラの抑制された高品質な画像を得ることのできる現像装置及びこれを備えた画像形成装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明による一実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。
【図２】本発明による第１実施形態に係る現像装置の主要部の概略構成を示す図である。
【図３】第１実施形態に係る現像装置のトナー帯電ブラシ部材の取り付け状態を示す断面図である。
【図４】本発明による第２実施形態に係る現像装置の現像ローラと帯電ブラシ部材との関係を示す一部を切り欠いた断面図である。
【図５】図４で示す現像装置の帯電ブラシ部材の変形例を示す断面図である。
【図６】本発明による第３実施形態に係る現像装置の現像ローラと帯電ブラシ部材との関係を示す一部を切り欠いた断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
図１は、本発明による一実施形態に係る画像形成装置の概略構成を示す図である。本実施形態に係る画像形成装置は、例えば、単色の電子写真複写機、ファクシミリ、レーザプリンタ、フルカラーレーザプリンタに用いられるものであり、図１に示すように、像担持体としてのドラム状感光体２の周囲に、感光体２の表面を一様に帯電させる帯電ローラ３、後述するようにして形成された感光体２の表面上の静電潜像をトナー像化して現像する現像装置１を備えている。
感光体２は、その回転軸２ａを中心として矢印Ａ方向に図示しない駆動モータによって回転されるようになっている。このように回転された感光体２の表面に、感光体２の回転によって従動回転する帯電ローラ３から図示しない高圧電源により所定のバイアスが印加され、感光体２の表面を所定電位に一様に帯電する。このように、一様に帯電された感光体２の表面に、図示しない露光手段により画像情報に対応した露光Ｌに応答して静電潜像が形成される。感光体２に形成された静電潜像に、後述するように、現像装置１から供給されるトナーが、現像バイアス電位のもとで付着することによってトナー像として顕像化される。
【００１２】
このようにして、感光体２上に形成されたトナー像は、図示しない支持ローラの回転駆動によって矢印Ｂ方向に移送される無端状の中間転写ベルト７上に一次転写ローラ８からの一次転写バイアスが印加されることによって転写される。
このようにしてトナー像を中間転写ベルト７上に転写した感光体２は、その表面に残存するトナーをクリーニング装置５のクリーニングブレード５ａで除去、クリーニングされ、再び、帯電ローラ３によって一様に帯電されて初期状態に戻り、同様にして画像形成処理が行なわれる。
この場合、感光体２と帯電ローラ３と現像装置１とクリーニング装置５は、一体に連結されてプロセスカートリッジを構成しており、感光体２と共に、帯電ローラ３と現像装置１とクリーニング装置５とを画像形成装置から容易に着脱可能となっている。そのため、感光体２と帯電ローラ３と現像装置１とクリーニング装置５の保守、交換を容易に行なうことが可能となっている。この実施形態においては、感光体２と帯電ローラ３と現像装置１とクリーニング装置５とを一体に連結したプロセスカートリッジとしているが、感光体２と現像装置１のみを一体に連結したプロセスカートリッジとすることができる。
【００１３】
上述のように、感光体２からトナー像が転写された中間転写ベルト７上のトナー像は、レジストローラ６によってタイミングを図って搬送される転写材である用紙Ｐ上に、二次転写ローラ９に所定の電圧を印加することにより転写される。このようにして用紙Ｐ上に転写されたトナー像は、定着装置１１の加熱定着ローラ１１ａと加圧ローラ１１ｂとによって加熱、加圧されて、用紙Ｐ上に定着されて排出される。
以上のようにして、本実施形態に係る画像形成装置によって所望の画像が適切に形成される。この実施形態に係る画像形成装置においては、一成分系の現像剤が使用されており、この一成分系現像剤によって感光体２上に形成される静電潜像を現像する現像装置１について説明する。
【００１４】
図２は、本発明による第１実施形態に係る現像装置の主要部の概略構成を示す図である。図３は、第１実施形態に係る現像装置のトナー帯電ブラシ部材の取り付け状態を示す断面図である。この第１実施形態に係る現像装置１は、図１に示すように、現像ケース１０７内に一成分系現像剤であるトナーＴを収容するトナー収容室１０１が形成されており、このトナー収容室１０１内に矢印Ｃ方向に回転される現像ローラ１０２を備えている。
現像ローラ１０２には、図２に示すように、金属等の導電性芯材１０３の外周に現像ブラシ繊維１０４を植毛することによって形成された現像ブラシ繊維層１０５が形成されており、現像ブラシ繊維層１０５内にトナーＴを取り込んで図示しない駆動モータによって回転軸１０３ａを中心として矢印Ｃ方向に回転するようになっている。そして、現像ブラシ繊維層１０５に取り込まれたトナーＴは、現像ケース１０７の開口１０７ａを通じて感光体２の表面と現像ブラシ繊維層１０５と摺接することによって感光体２の表面に形成された静電潜像に供給されるようになっている。
現像ブラシ繊維１０４としては、好ましくは、レーヨン、ナイロン、アクリル等の樹脂製で導電性が付与された繊維で構成されており、太さが０．５〜１０デニール、長さが０．５〜５ｍｍ、抵抗値が１０3〜１０10Ωのものが選定される。特に、トナーＴと逆の極性に帯電しやすい材料であることが望ましい。
【００１５】
この第１実施形態においては、使用するトナーＴがスチレン−アクリル樹脂からなる負帯電トナーであることから、太さ６デニール、長さ３ｍｍのナイロン繊維を、カーボンブラック等の導電付与剤によって１０8Ωの抵抗値に調節したものを用いた。
また、現像ブラシ繊維層１０５には、図２に示すように、現像ブラシ繊維層１０５内で現像ブラシ繊維１０４及びトナーＴと摺接するトナー帯電ブラシ部材１０６が配設されている。このトナー帯電ブラシ部材１０６は、ステンレスまたはリン青銅等の金属板バネ材料からなる基材１０６ａの表面に帯電ブラシ繊維１０６ｂを植毛して形成された帯電ブラシ層１０６ｃを備えている。そして、図３に示すように、基材１０６ａの一方端１０６ａ１を現像ケース１０７に固定し、もう一方の自由端１０６ａ２側に帯電ブラシ繊維１０６ｂを植毛した帯電ブラシ層１０６ｃを現像ローラ１０２の現像ブラシ繊維層１０５に１０〜１００Ｎ／ｍの押圧力で圧接させている。従って、このトナー帯電ブラシ層１０６ｃの押圧によって現像ローラ１０２表面に設けられた現像ブラシ繊維層１０５内に取り込まれるトナー量が規制されると共に、現像ブラシ繊維層１０５内に保持されたトナーＴ及び外周面に付着しているトナーＴと現像ブラシ繊維１０４との接触摩擦がより確実に行われて、トナーＴを十分に帯電させることが可能となっている。この場合に、トナー帯電ブラシ層１０６ｃは、現像ブラシ繊維層１０５の現像ブラシ繊維１０４と広範囲に亘って接触することが可能となり、未帯電トナーの発生を抑制することが可能となる。
【００１６】
帯電ブラシ繊維１０６ｂの材料としては、好ましくは、レーヨン、ナイロン、アクリル等の樹脂製で導電性が付与された繊維または金属繊維であり、太さが０．５〜１０デニール、長さが０．５〜５ｍｍのものが選定される。特に、樹脂繊維の場合は現像ブラシ繊維１０４と同様に、トナーと逆の極性に帯電しやすい材料が好適であり、抵抗値が１０3〜１０10Ωのものを選定することが望ましい。このように、帯電ブラシ繊維１０６ｂを現像ブラシ繊維と同様に、トナーと逆極性に帯電しやすい材料を使用することによって、帯電ブラシ繊維とトナーＴとの接触摩擦によって、トナーＴを帯電させることが可能となり、トナー帯電の均一性を高めることができる。なお、この実施形態においては、使用するトナーがスチレン−アクリル樹脂からなる負帯電トナーであることから、太さ１０デニール、長さ２．５ｍｍのナイロン繊維を、カーボンブラック等の導電付与剤によって１０8Ωの抵抗値に調節したものを用いた。
また、トナー帯電ブラシ層１０６ｃの植毛密度は、現像ブラシ繊維層１０５の植毛密度を越えてしまうと、現像ブラシ繊維１０４とトナーＴとの接触摩擦を妨げてしまい、逆に衝突によるストレスやトルクアップといった弊害が顕著になるため、同等またはそれ以下に設定することが望ましい。この実施形態においては、トナー帯電ブラシ層１０６ｃと現像ブラシ繊維層１０５と共に、平方インチあたり７０，０００本の植毛密度のものを使用した。
【００１７】
現像ローラ１０２には、図３に示すように、直流電源１０８から現像バイアスが供給され、感光体２上の静電潜像を現像する。トナー帯電ブラシ層１０６ｃには、交流電源１０９から帯電バイアスが供給される。帯電バイアスは直流電圧である現像バイアスの値に交流電圧を重畳したものであり、現像ローラ１０２と帯電ブラシ層１０６ｃとの間に交番電界を形成する。帯電バイアスの交流成分としては、周波数５００〜５０００Ｈｚ、振幅５０〜１０００ＶのＳＩＮ（サイン）波または矩形波が適しており、形成された交番電界によって、現像ブラシ繊維層１０５に取り込まれたトナーＴの摩擦帯電が促進される。
このように、トナーＴは、現像ブラシ繊維層１０５とトナー帯電ブラシ層１０６ｃとの間で摩擦を受けて帯電される。現像ローラ１０２は、図２に示すように、矢印Ｃ方向に回転し、現像ブラシ繊維層１０５内に取り込んだトナーＴを感光体２との対向位置へと搬送する。感光体２は矢印Ａ方向に回転しており、従って現像ローラ１０２の表面は、感光体２との対向位置において感光体２の進行方向と同方向に移動する。現像ブラシ繊維層１０５は、感光体２の表面に接触しており、現像ローラ１０２には直流電源１０８から供給された現像バイアスが印加され、トナーＴは、現像バイアスと感光体２上の静電潜像によって形成される潜像電界に応じて、感光体２表面に移動し静電潜像をトナー像化して現像する。
【００１８】
次に、本発明による第２実施形態に係る現像装置について、図４に基づいて説明する。図４は、本発明による第２実施形態に係る現像装置の現像ローラと帯電ブラシ部材との関係を示す一部を切り欠いた断面図である。図５は、図４で示す現像装置の帯電ブラシ部材の変形例を示す断面図である。
この第２実施形態に係る現像装置においては、トナー帯電ブラシ部材３０１は、図４に示すように、ステンレス等の金属基材３０１ａを現像ケース１０７に取り付けて金属基材３０１ａの表面に帯電ブラシ繊維３０１ｂを植毛して帯電ブラシ層３０１ｃを形成したものである。そして、現像ローラ１０２の現像ブラシ繊維層１０５から離間した状態で金属基材３０１ａを配置し、帯電ブラシ繊維３０１ｂを現像ブラシ繊維層１０５内に食い込ませる長さとして現像ブラシ繊維層１０５と接触させている。そのために、金属基材３０１ａが直接現像ブラシ繊維層１０５を押圧することが抑制されて、現像ブラシ繊維層１０５の現像ブラシ繊維１０４の毛倒れを抑制することが可能となる。なお、この第２実施形態に係る現像装置１の帯電ブラシ層３０１ｃを形成する帯電ブラシ繊維３０１ｂとしては、前述の第１実施形態の現像装置の帯電ブラシ層１０６ｃの帯電ブラシ繊維１０６ｂと同一材質のものを使用することができる。
【００１９】
また、この第２実施形態において、トナー帯電ブラシ層３０１ｃは、ステンレス等の金属基材３０１ａの表面に帯電ブラシ繊維３０１ｂを植毛したもので形成され、帯電ブラシ繊維３０１ｂは、現像ブラシ繊維層１０５内に食い込ませるように接触させて設けられる。この場合、トナー帯電ブラシ層３０１ｃの帯電ブラシ繊維３０１ｂの先端を、図５に示すように、現像ローラ１０２の回転方向（進行方向）下流側に向かって倒れるように形成することが好ましい。このように、帯電ブラシ繊維３０１ｂの先端を、現像ローラ１０２の回転方向（進行方向）下流側に向かって倒れるように形成することによって、現像ローラ１０２の現像ブラシ繊維層１０５の現像ブラシ繊維１０４と、トナー帯電ブラシ層３０１ｃの帯電ブラシ繊維３０１ｂとが過剰に衝突することを抑制して現像ローラ１０２の現像ブラシ繊維１０４とトナーＴへのストレスを抑制することが可能となる。
【００２０】
次に、本発明による第３実施形態に係る現像装置について、図６に基づいて説明する。図６は、本発明による第３実施形態に係る現像装置の現像ローラと帯電ブラシ部材との関係を示す一部を切り欠いた断面図である。
この第３実施形態に係る現像装置１においては、図６に示すように、トナー帯電ブラシ部材４０１として、ＳＵＭ（ステンレス）等の金属性芯金４０２の外周表面に帯電ブラシ繊維４０３を植毛した帯電ブラシ層４０４を形成したブラシローラを使用している。現像ローラ１０２の現像ブラシ繊維層１０５に近接して金属芯金４０２を配置し、帯電ブラシ繊維４０３を現像ブラシ繊維層１０５内に食い込ませるように接触させている。金属芯金４０２の回転軸４０２ａは、現像ローラ１０２の回転軸１０３ａと平行になるように配設されて図示しない駆動手段と連結されていて矢印Ｄ方向に回転されるようになっている。
その結果、現像ローラ１０２の現像ブラシ繊維層１０５とトナー帯電ブラシ部材４０１の帯電ブラシ層４０４の接触部において現像ローラ１０２の回転方向（Ｃ方向）と同方向に移動するように回転するようになっている。そのために、現像ブラシ繊維層１０５と帯電ブラシ層４０４のブラシ繊維同士の衝突を和らげて現像ローラ１０２のストレスや回転トルクを軽減し、現像速度の高速化や長寿命化を図ることが可能となる。
なお、この第３実施形態に係る現像装置１の帯電ブラシ層４０４を形成する帯電ブラシ繊維４０３としては、前述の第１実施形態の現像装置の帯電ブラシ層１０６ｃの帯電ブラシ繊維１０６ｂと同一の材質のものを使用することができる。
【符号の説明】
【００２１】
１ 現像装置、２ 感光体、３ 帯電ローラ、５ クリーニング装置、６ レジストローラ、７ 中間転写ベルト、８ 一次転写ローラ、９ 二次転写ローラ、１１ 定着装置、１０１ トナー収容室、１０２ 現像ローラ、１０３ 導電性芯材、１０４ 現像ブラシ繊維、１０５ 現像ブラシ繊維層、１０６、３０１、４０１ トナー帯電ブラシ部材、１０６ａ、３０１ａ 基材、１０６ｂ、３０１ｂ、４０３ 帯電ブラシ繊維、１０６ｃ、３０１ｃ、４０４ 帯電ブラシ層、１０７ 現像ケース、１０８ 直流電源、１０９ 交流電源、４０２ 芯金、４０２ａ 回転軸
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２２】
【特許文献１】特公昭６３−５６９８９号公報
【特許文献２】特公昭６３−５６９８７号公報
【特許文献３】特開平１０−２０７２１７号公報
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トナーからなる一成分系現像剤を収容する一成分系現像剤収容室と、
当該一成分系現像剤収容室内に回転可能に配設され、導電性芯材の外周に現像ブラシ繊維層を形成した現像ローラとを有し、
当該現像ローラが前記現像ブラシ繊維層内に前記一成分系現像剤を保持した状態で回転するとともに前記現像ローラから現像バイアスを印加して像担持体表面に形成された静電潜像に前記一成分系現像剤を供給して当該静電潜像をトナー像化する現像装置において、
前記一成分系現像剤収容室内に、回転する前記現像ローラの現像ブラシ繊維層と摺接して当該現像ブラシ繊維層内の一成分系現像剤を帯電させる帯電ブラシ層を有する帯電ブラシ部材を配設したことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
請求項１記載の現像装置において、
前記帯電ブラシ部材の帯電ブラシ層は、前記一成分系現像剤収容室に取り付けられた基材の表面に前記現像ローラの現像ブラシ繊維層内に達する長さを有するブラシ繊維を植毛して形成されることを特徴とする現像装置。
【請求項３】
請求項２記載の現像装置において、
前記基材は、金属製板バネで構成され、一端を前記一成分系現像剤収容室に取り付け、他端の自由端に前記帯電ブラシ層を形成して当該帯電ブラシ層を前記現像ローラの現像ブラシ繊維層に圧接させることを特徴とする現像装置。
【請求項４】
請求項１記載の現像装置において、
前記帯電ブラシ部材は、前記現像ローラの回転軸と平行な回転軸を有する芯材の外周に、前記現像ローラの現像ブラシ繊維層内に達する長さを有するブラシ繊維を植毛した帯電ブラシ層を形成して回転可能に前記一成分系現像剤収容室に取り付けられたローラ部材であることを特徴とする現像装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項記載の現像装置において、
前記帯電ブラシ層の前記ブラシ繊維の植毛密度は、前記現像ローラの現像ブラシ繊維層の植毛密度と等しいか又はそれ以下に設定されていることを特徴とする現像装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項記載の現像装置において、
前記帯電ブラシ層のブラシ繊維は、前記現像ローラとの摺接部において、前記現像ローラの回転方向の下流側に倒れるように植毛されていることを特徴とする現像装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項記載の現像装置において、
前記帯電ブラシ層のブラシ繊維は、導電性を付与された樹脂繊維又は金属繊維で構成されていることを特徴とする現像装置。
【請求項８】
請求項７記載の現像装置において、
前記樹脂繊維の前記一成分系現像剤を基準としたときの摩擦帯電極性は、前記現像ローラの現像ブラシ繊維層の摩擦帯電極性と同じ極性であることを特徴とする現像装置。
【請求項９】
請求項７又は８記載の現像装置において、
前記帯電ブラシ部材と前記現像ローラとの間に交番電圧を印加させることを特徴とする現像装置。
【請求項１０】
表面に静電潜像が形成される像担持体と、当該像担持体表面に形成された静電潜像に、トナーからなる一成分系現像剤を供給して当該静電潜像をトナー像化する現像装置を備えた画像形成装置において、
前記現像装置は、請求項１乃至９のいずれか１項記載の現像装置であることを特徴とする画像形成装置。
【請求項１】
トナーからなる一成分系現像剤を収容する一成分系現像剤収容室と、
当該一成分系現像剤収容室内に回転可能に配設され、導電性芯材の外周に現像ブラシ繊維層を形成した現像ローラとを有し、
当該現像ローラが前記現像ブラシ繊維層内に前記一成分系現像剤を保持した状態で回転するとともに前記現像ローラから現像バイアスを印加して像担持体表面に形成された静電潜像に前記一成分系現像剤を供給して当該静電潜像をトナー像化する現像装置において、
前記一成分系現像剤収容室内に、回転する前記現像ローラの現像ブラシ繊維層と摺接して当該現像ブラシ繊維層内の一成分系現像剤を帯電させる帯電ブラシ層を有する帯電ブラシ部材を配設したことを特徴とする現像装置。
【請求項２】
請求項１記載の現像装置において、
前記帯電ブラシ部材の帯電ブラシ層は、前記一成分系現像剤収容室に取り付けられた基材の表面に前記現像ローラの現像ブラシ繊維層内に達する長さを有するブラシ繊維を植毛して形成されることを特徴とする現像装置。
【請求項３】
請求項２記載の現像装置において、
前記基材は、金属製板バネで構成され、一端を前記一成分系現像剤収容室に取り付け、他端の自由端に前記帯電ブラシ層を形成して当該帯電ブラシ層を前記現像ローラの現像ブラシ繊維層に圧接させることを特徴とする現像装置。
【請求項４】
請求項１記載の現像装置において、
前記帯電ブラシ部材は、前記現像ローラの回転軸と平行な回転軸を有する芯材の外周に、前記現像ローラの現像ブラシ繊維層内に達する長さを有するブラシ繊維を植毛した帯電ブラシ層を形成して回転可能に前記一成分系現像剤収容室に取り付けられたローラ部材であることを特徴とする現像装置。
【請求項５】
請求項１乃至４のいずれか１項記載の現像装置において、
前記帯電ブラシ層の前記ブラシ繊維の植毛密度は、前記現像ローラの現像ブラシ繊維層の植毛密度と等しいか又はそれ以下に設定されていることを特徴とする現像装置。
【請求項６】
請求項１乃至５のいずれか１項記載の現像装置において、
前記帯電ブラシ層のブラシ繊維は、前記現像ローラとの摺接部において、前記現像ローラの回転方向の下流側に倒れるように植毛されていることを特徴とする現像装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項記載の現像装置において、
前記帯電ブラシ層のブラシ繊維は、導電性を付与された樹脂繊維又は金属繊維で構成されていることを特徴とする現像装置。
【請求項８】
請求項７記載の現像装置において、
前記樹脂繊維の前記一成分系現像剤を基準としたときの摩擦帯電極性は、前記現像ローラの現像ブラシ繊維層の摩擦帯電極性と同じ極性であることを特徴とする現像装置。
【請求項９】
請求項７又は８記載の現像装置において、
前記帯電ブラシ部材と前記現像ローラとの間に交番電圧を印加させることを特徴とする現像装置。
【請求項１０】
表面に静電潜像が形成される像担持体と、当該像担持体表面に形成された静電潜像に、トナーからなる一成分系現像剤を供給して当該静電潜像をトナー像化する現像装置を備えた画像形成装置において、
前記現像装置は、請求項１乃至９のいずれか１項記載の現像装置であることを特徴とする画像形成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−２７６７２０（Ｐ２０１０−２７６７２０Ａ）
【公開日】平成２２年１２月９日（２０１０．１２．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１２６９２２（Ｐ２００９−１２６９２２）
【出願日】平成２１年５月２６日（２００９．５．２６）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１２月９日（２０１０．１２．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年５月２６日（２００９．５．２６）
【出願人】（０００００６７４７）株式会社リコー (37,907)
【Ｆターム（参考）】
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