特許 7500279 現像装置、カートリッジ及び画像形成装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-06-07

(45)【発行日】2024-06-17

(54)【発明の名称】現像装置、カートリッジ及び画像形成装置

(51)【国際特許分類】

   G03G 15/08 20060101AFI20240610BHJP

   G03G 21/00 20060101ALI20240610BHJP

   G03G 21/18 20060101ALI20240610BHJP

【ＦＩ】

G03G15/08 221

G03G21/00 312

G03G21/18 114

【請求項の数】 12

(21)【出願番号】P 2020095461

(22)【出願日】2020-06-01

(65)【公開番号】P2021189333

(43)【公開日】2021-12-13

【審査請求日】2023-05-29

(73)【特許権者】

【識別番号】000001007

【氏名又は名称】キヤノン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002860

【氏名又は名称】弁理士法人秀和特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】渡邉 貴章

(72)【発明者】

【氏名】小林 進介

(72)【発明者】

【氏名】船谷 和弘

(72)【発明者】

【氏名】梅田 健介

(72)【発明者】

【氏名】鈴木 彩衣

【審査官】金田 理香

(56)【参考文献】

【文献】特開平０８－１３７２５７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００９－１１６０６９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－０５８６０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－３２３８１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２００５／０００８４０３（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０３Ｇ １３／０８

１３／０９５

１５／０８

１５／０９５

Ｇ０３Ｇ ２１／００

Ｇ０３Ｇ ２１／１８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

像担持体と、
現像剤を収容する現像剤容器と、
前記現像剤容器から供給された前記現像剤を担持し、前記像担持体に前記現像剤を供給する回転可能な現像剤担持体と、
前記現像剤容器内に前記現像剤担持体に当接し供給部を形成し、前記供給部において前記現像剤担持体の表面に前記現像剤を供給する回転可能な現像剤供給部材と、
前記現像剤容器内に前記現像剤供給部材の表面に当接して当接部を形成し、基材と前記基材から延びる繊維状部材を有するブラシ部材と、
を備え、
画像形成後に前記像担持体に残存する前記現像剤を前記現像剤担持体に回収し、前記現像剤担持体に回収された前記現像剤を前記現像剤容器に回収することが可能な画像形成装置であって、
前記繊維状部材が、前記現像剤供給部材の表面のセル内に入り込むことができるように構成されており、
前記ブラシ部材は前記現像剤容器に固定配置されており、
前記現像剤供給部材の回転方向において、前記当接部より上流側で前記供給部より下流側の前記現像剤供給部材の表面と前記現像剤容器との距離は、前記繊維状部材の前記基材から前記当接部までの距離よりも小さくなるように構成されていることを特徴とする画像形成装置。

【請求項2】

前記繊維状部材が前記現像剤供給部材の表面の異物を掻き取ることで、前記現像剤供給部材の表面の異物が除去され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】

前記ブラシ部材は、前記現像剤供給部材の表面と対向する対向面を有し、
前記対向面に設けられた前記繊維状部材が、前記対向面の垂直方向に延びていることを特徴とする請求項２に記載の画像形成装置。

【請求項4】

前記ブラシ部材は、複数の前記繊維状部材を有することを特徴とする請求項２又は３に記載の画像形成装置。

【請求項5】

複数の前記繊維状部材によって掻き取られた異物が複数の前記繊維状部材の間に保持されることを特徴とする請求項４に記載の画像形成装置。

【請求項6】

前記現像剤容器は、前記現像剤供給部材の回転方向において、前記現像剤供給部材の前記表面と前記ブラシ部材との当接部の上流側に、前記ブラシ部材によって前記現像剤供給部材の前記表面から除去された異物を保持する保持領域を有することを特徴とする請求項１から５の何れか一項に記載の画像形成装置。

【請求項7】

前記現像剤供給部材は、回転軸部と、前記回転軸部の周囲に設けられた発泡弾性体とを有する特徴とする請求項１から６の何れか一項に記載の画像形成装置。

【請求項8】

前記像担持体に前記現像剤が供給されることで前記像担持体に形成されたトナー像が記録材に直接転写されることを特徴とする請求項１から７の何れか一項に記載の画像形成装置。

【請求項9】

前記繊維状部材の形状は、捲縮させた形状であることを特徴とする請求項１から８の何れか一項に記載の画像形成装置。

【請求項10】

像担持体と、
現像剤を収容する現像剤容器と、
前記現像剤容器から供給された前記現像剤を担持し、前記像担持体に前記現像剤を供給する回転可能な現像剤担持体と、
前記現像剤容器内に前記現像剤担持体に当接し供給部を形成し、前記供給部において前記現像剤担持体の表面に前記現像剤を供給する回転可能な現像剤供給部材と、
前記現像剤容器内に前記現像剤供給部材の表面に当接して当接部を形成し、基材と前記基材から延びる繊維状部材を有するブラシ部材と、
を備え、
画像形成後に前記像担持体に残存する前記現像剤を前記現像剤担持体に回収し、前記現像剤担持体に回収された前記現像剤を前記現像剤容器に回収することが可能な画像形成装置であって、
前記現像剤容器は、前記現像剤供給部材の回転方向において、前記現像剤供給部材の前記表面と前記ブラシ部材との前記当接部の上流側に、前記ブラシ部材によって前記現像剤供給部材の前記表面から除去された異物を保持する保持領域を有し、
前記繊維状部材が、前記現像剤供給部材の表面のセル内に入り込むことができるように構成されており、
前記ブラシ部材は前記現像剤容器に固定配置されており、
前記現像剤供給部材の回転方向において、前記当接部より上流側で前記供給部より下流側の前記現像剤供給部材の表面と前記現像剤容器との距離は、前記繊維状部材の前記基材から前記当接部までの距離よりも小さくなるように構成されていることを特徴とする画像形成装置。

【請求項11】

記録材に画像を形成する画像形成装置に着脱可能なカートリッジであって、
像担持体と、
現像剤を収容する現像剤容器と、
前記現像剤容器から供給された前記現像剤を担持し、前記像担持体に前記現像剤を供給する回転可能な現像剤担持体と、
前記現像剤容器内に前記現像剤担持体に当接し供給部を形成し、前記供給部において前
記現像剤担持体の表面に前記現像剤を供給する回転可能な現像剤供給部材と、
前記現像剤容器内に前記現像剤供給部材の表面に当接して当接部を形成し、基材と前記基材から延びる繊維状部材を有するブラシ部材と、
を備え、
画像形成後に前記像担持体に残存する前記現像剤を前記現像剤担持体に回収し、前記現像剤担持体に回収された前記現像剤を前記現像剤容器に回収することが可能なカートリッジであって、
前記繊維状部材が、前記現像剤供給部材の表面のセル内に入り込むことができるように構成されており、
前記ブラシ部材は前記現像剤容器に固定配置されており、
前記現像剤供給部材の回転方向において、前記当接部より上流側で前記供給部より下流側の前記現像剤供給部材の表面と前記現像剤容器との距離は、前記繊維状部材の前記基材から前記当接部までの距離よりも小さくなるように構成されていることを特徴とするカートリッジ。

【請求項12】

定着装置と、
請求項１１に記載のカートリッジと、
を有することを特徴とする画像形成装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、現像装置、カートリッジ及び画像形成装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、電子写真装置や静電記録装置などの画像形成装置において、装置構成の簡略化や廃棄物を無くすという観点から、クリーナレスシステム（トナーリサイクルシステム）が提案されている。このクリーナレスシステムにおいては、転写方式の画像形成装置において感光ドラムの転写工程後の残留トナーを感光ドラムから除去及び清掃するクリーニング手段を廃した構成を採用している。そして、転写工程後の感光ドラム上の転写残トナーを、現像装置によってクリーニングして感光ドラム上から除去し、現像装置に回収する。

【0003】

特許文献１のように、現像装置で現像を行いながらクリーニングを行うことを、現像同時クリーニングと呼ぶ。現像同時クリーニングとは、転写工程後に感光ドラム上に残留したトナーを次工程以降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）によって回収する方法である。この方法によれば、転写残トナーは現像装置に回収されて次工程以後に再利用されるため、廃トナーをなくし、メンテナンスを容易にすることができる。また、クリーナレスであることにより、別途のクリーナー機構がなくなりスペース面での利点も大きく、画像形成装置を大幅に小型化できるようになる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特許第２５９８１３１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

ここで、クリーナレスシステムを採用する場合、トナー（現像剤）をリサイクルする際に、紙粉などの異物が現像装置に混入することがある。現像装置の長寿命化を目指し、現像装置のトナー容量を増加したり、トナーのみを消耗品として補給するいわゆるトナー補給系を用いたりすると、現像装置内に回収される紙粉の量が増加する。現像装置内に回収された紙粉は、現像装置内でトナーとともに循環している。現像ローラにトナーを供給するトナー供給ローラとして、発泡ゴムのようなセル構造のローラを用いると、トナー供給ローラの使用とともにセル内に紙粉が入り込み、トナー供給ローラの表面に紙粉が溜まる。

【0006】

トナー供給ローラの表面に溜まった紙粉がトナーと共に現像剤担持体としての現像ローラに供給されると、トナーよりも大きな紙粉はトナー規制部材と現像ローラの間に挟まり、トナーの規制を乱すことにより縦スジ状の画像不良を発生させる。近年、ユーザーの多様化が進み、使用される紙の種類も多様化しており、紙粉が多く発生するような紙もある。また、紙粉の異物以外にも他の異物が発生するような記録媒体もある。

【0007】

本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、現像剤容器内に混入した異物が、現像剤と共に現像剤担持体に供給されることを抑制することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記目的を達成するため、本発明は、
像担持体と、
現像剤を収容する現像剤容器と、
前記現像剤容器から供給された前記現像剤を担持し、前記像担持体に前記現像剤を供給する回転可能な現像剤担持体と、
前記現像剤容器内に前記現像剤担持体に当接し供給部を形成し、前記供給部において前記現像剤担持体の表面に前記現像剤を供給する回転可能な現像剤供給部材と、
前記現像剤容器内に前記現像剤供給部材の表面に当接して当接部を形成し、基材と前記基材から延びる繊維状部材を有するブラシ部材と、
を備え、
画像形成後に前記像担持体に残存する前記現像剤を前記現像剤担持体に回収し、前記現像剤担持体に回収された前記現像剤を前記現像剤容器に回収することが可能な画像形成装置であって、
前記繊維状部材が、前記現像剤供給部材の表面のセル内に入り込むことができるように構成されて前記繊維状部材が、前記現像剤供給部材の表面のセル内に入り込むことができるように構成されており、
前記ブラシ部材は前記現像剤容器に固定配置されており、
前記現像剤供給部材の回転方向において、前記当接部より上流側で前記供給部より下流側の前記現像剤供給部材の表面と前記現像剤容器との距離は、前記繊維状部材の前記基材から前記当接部までの距離よりも小さくなるように構成されていることを特徴とする。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、現像剤容器内に混入した異物が、現像剤と共に現像剤担持体に供給されることを抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】実施例１に係る画像形成装置の概略構成図

【図2】実施例１に係る当接ブラシの斜視図

【図3】実施例１に係る現像装置の拡大図

【図4】実施例１に係るトナー供給ローラ及び当接部材の模式図

【図5】実施例２に係る現像装置の拡大図

【図6】実施例２に係るトナー供給ローラ及び当接部材の模式図

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下に図面を参照して、この発明を実施するための形態を、実施例に基づいて例示的に詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成部品の寸法、材質、形状それらの相対配置などは、発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものである。すなわち、この発明の範囲を以下の実施の形態に限定する趣旨のものではない。

【0012】

（実施例１）
＜画像形成装置＞
図１は本実施例の画像形成装置の一例を示す概略構成図である。本実施例では、非磁性一成分現像方式を用い、転写後の現像剤を現像と同時に回収するモノクロレーザービームプリンタを用いている。本実施例の画像形成装置は、デジタル複写機、ＬＢＰ（レーザビームプリンタ）、ＬＥＤプリンタ等の種々の電子写真記録装置に適用可能である。

【0013】

本実施例に係る画像形成装置は、静電潜像を担持する像担持体としての感光ドラム１と、この感光ドラム１を帯電させるための帯電部材としての帯電ローラ２と、感光ドラム１に静電潜像を形成する露光装置としてのレーザスキャナ６と、を備える。また、本実施例に係る画像形成装置は、レーザスキャナ６によって形成された静電潜像を現像してトナー画像とする現像装置３と、得られたトナー画像を被転写材としての記録材Ｐに転写する転写部材としての転写ローラ４と、を備える。更に、本実施例に係る画像形成装置は、転写ローラ４による転写が行われた後に感光ドラム１上の残電位を消去する残電位除去装置７と、記録材Ｐ上のトナーを加熱加圧して定着させる定着装置（加熱定着装置）１６と、を備える。

【0014】

本実施例に係る画像形成装置は、感光ドラム１、帯電ローラ２、現像装置３等をカートリッジ化したプロセスカートリッジを画像形成装置の本体に着脱可能に備える構成であるが、固定設置タイプとすることもできる。プロセスカートリッジ（カートリッジ）は、感
光ドラム１、帯電ローラ２、現像装置３等を有する。感光ドラム１は、φ２０ｍｍの負極性のＯＰＣ感光体である。感光ドラム１は、不図示の感光ドラム１の駆動源により図１の矢印Ｒ１方向に周速度（プロセススピード、印字速度）１５０ｍｍ／ｓｅｃで回転可能である。

【0015】

帯電ローラ２は、感光ドラム１の表面を一様に帯電する。帯電ローラ２は、導電性の弾性ローラであり、芯金と、芯金を覆う導電性弾性層とを有する。帯電ローラ２は、感光ドラム１に所定の押圧力で圧接している。感光ドラム１の表面のうち帯電ローラ２に圧接される部分を帯電部ｃとする。また、帯電ローラ２は感光ドラム１と所定の周速差で駆動回転する。本実施例に係る画像形成装置は、帯電ローラ２に帯電バイアスを印加する帯電電源を有している。帯電電源は、帯電ローラ２の芯金に直流電圧を印加する。この直流電圧は、感光ドラム１の表面電位と帯電ローラ２の電位の電位差が、放電開始電圧以上となるような値に設定されている。

【0016】

露光装置としてのレーザスキャナ６は、画像形成装置に入力される画像信号に応じてＯＮ／ＯＦＦ制御されたレーザ光Ｌを感光ドラム１に照射し、感光ドラム１上に静電潜像（デジタル潜像）を形成する。画像信号は、装置本体内部で作成されるテストパターン信号でもよい。感光ドラム１の表面のうちレーザ光Ｌが照射される部分を露光部ｄとする。

【0017】

なお、本実施例で用いられる露光装置は、レーザスキャナに限るものではなく、ＬＥＤプリントヘッド方式や液晶シャッターアレイ方式などの露光装置も適用可能である。露光装置に入力する前記画像信号を変調して濃度階調性を得る方法としては、レーザ光強度変調や誤差拡散法、ディザ法等の面積階調法を用いることが好ましい。さらに、それらを組み合わせてもよい。またＰＷＭ（パルス幅変調）方式を用いて、１画素の面積階調による多値記録を行うことも好ましく、画像信号は００ｈ（白）～ＦＦｈ（黒）までの２５６階調レベルで変化させることも可能である。本実施例においてはＰＷＭ方式を用いている。

【0018】

感光ドラム１の表面電位としては、負帯電性トナーを用いる場合、非画像部電位（Ｖｄ）としては－５００Ｖから１０００Ｖの範囲が好ましい。また最大トナー画像濃度が得られる画像部電位（Ｖｌ）としては－５０Ｖから－２００Ｖの範囲が好ましい。同様に正帯電性トナーを用いる場合、非画像部電位（Ｖｄ）としては＋５００Ｖから＋１０００Ｖの範囲が好ましく、また最大トナー画像濃度が得られる画像部電位（Ｖｌ）としては＋５０Ｖから＋２００Ｖの範囲が好ましい。本実施例では負帯電性トナーを用いるが感光ドラム１の表面電位は後述する。

【0019】

現像装置３は、現像剤としてのトナー１０を収容し、トナー１０を保持する現像剤容器としてのトナー容器１１、現像剤担持体としての現像ローラ５、及び規制部材としての現像ブレード９を備える。トナー１０は、例えば、非磁性１成分トナー（非磁性１成分現像剤）である。また、現像装置３は、現像剤供給部材としてのトナー供給ローラ８、除去部材（当接部材）としての当接ブラシ１４、及び撹拌部材１２等を備える。トナー供給ローラ８、当接ブラシ１４及び撹拌部材１２は、トナー容器１１内（現像剤容器内）に設けられており、トナー供給ローラ８は、現像ローラ５に当接している。現像ローラ５の回転方向（矢印Ｒ２方向）において、感光ドラム１と現像ローラ５との接触部の下流側には、トナー容器１１の内部から外部へのトナーの吹き出しを防止するための吹き出し防止シート１５が設けられている。感光ドラム１の表面のうち現像ローラ５に圧接される部分を現像部ａとする。現像装置３及び当接ブラシ１４の詳細については後述する。

【0020】

現像装置３に対して現像ローラ５が回転可能に設けられている。現像ローラ５は、トナー容器１１から供給されたトナー１０を担持し、感光ドラム１にトナー１０を供給する。現像ローラ５から感光ドラム１にトナーを供給し、感光ドラム１に形成された静電潜像を
現像する際、現像ローラ５には現像バイアス電圧である現像高圧電圧が印加される。現像高圧電圧は直流電圧である。現像高圧電圧値（Ｖｄｃ）と最大トナー画像濃度が得られる画像部電位（Ｖｌ）との電位差分であるコントラスト電位｜Ｖｌ－Ｖｄｃ｜（Ｖｃｏｎｔ）は、５０Ｖから４００Ｖの範囲であることが好ましい。

【0021】

接触転写手段としての中抵抗の転写ローラ４は、感光ドラム１の表面に所定の押圧力で接触している。感光ドラム１の表面のうち転写ローラ４に圧接される部分を転写部ｂとする。本実施例の転写ローラ４は、芯金と、芯金を覆う中抵抗発泡層とで構成されており、ローラ抵抗値５×１０^８Ωのローラを用いている。不図示の転写高圧電源によって＋２．０ｋＶの電圧が芯金に印加される。転写部ｂで感光ドラム１の表面のトナー像が記録材Ｐに転写される。転写ローラ４は、感光ドラム１を介して駆動する。定着装置１６は、トナー像が転写された記録材Ｐを定着装置１６で加熱及び加圧することにより、トナー像を記録材Ｐに定着させる。

【0022】

＜現像装置の説明＞
次に、図３を用いて、本実施例に係る現像装置３の詳細について説明する。図３は、本実施例の現像装置３の一例を示す概略構成図である。本実施例の現像ローラ５は、Φ６ｍｍの芯金と、芯金の周囲に形成された導電性弾性層とを有する多層構造ローラである。現像ローラ５の外径は、Φ１０ｍｍである。現像ローラ５の芯金は、アルミニウム、アルミニウム合金、ステンレス等の金属で形成されている。

【0023】

現像ローラ５の導電性弾性層は、基層とその上の表層とを有する。導電性弾性層の基層は、ブタジエンアクリロニトリルゴム（ＮＢＲ）、エチレン－プロピレン－ジエンポリエチレン（ＥＰＤＭ）、シリコーンゴム、ウレタンゴム等のゴムで形成されている。導電性弾性層の表層は、エーテルウレタンやナイロン等で形成されている。導電性弾性層はこれらの構成に限定されるものではなく、導電性弾性層の基層にスポンジ等の発泡体層を用い、導電性弾性層の表層にゴム弾性層を用いることも可能である。また、導電性弾性層は、ＮＢＲ、ＥＰＤＭ、ウレタンゴム等のゴム弾性層のみから構成される単層構成であってもよい。

【0024】

本実施例では、現像ローラ５は、不図示の現像ローラ駆動源からの駆動力を受けて、図３の矢印Ｒ２方向に回転駆動しながら、現像部ａにて感光ドラム１に当接している。現像ローラ５は、その長手方向（回転軸線方向）の両端部に、侵入量規制コロが配設されている。これらの侵入量規制コロを感光ドラム１に当接させることにより、現像ローラ５と感光ドラム１の表面との侵入量を所定の値に設定している。

【0025】

現像ローラ５の上方において、現像ブレード９が、支持板１３により支持されている。現像ブレード９の自由端側の先端が現像ローラ５の外周面に面接触状態で当接するように、現像ブレード９がトナー容器１１に設けられている。ここで、現像ローラ５のうち現像ブレード９が当接する部分（当接部）を、規制部ｅとする。現像ブレード９は、規制部ｅにおいて、現像ローラ５の表面に担持されたトナーの厚みを規制するとともに、摺擦によりトナーへ電荷を与えている。現像ブレード９が現像ローラ５に当接した状態において、現像ブレード９の先端が現像ローラ５の回転方向上流側を向いている。即ち、現像ブレード９の先端が現像ローラ５に対して当接する方向は、現像ローラ５の回転方向上流側に位置する方向、いわゆるカウンタ方向である。

【0026】

現像ブレード９は、ステンレス薄板、リン青銅薄板等のバネ弾性を有する金属薄板であり、現像ローラ５の表面に対して所定の線圧で当接している。現像ローラ５と現像ブレード９との間に所定の電位差が形成されるように、現像ブレード９の支持部材である支持板１３には、不図示の電圧印加手段により、ブレードバイアスが印加されている。トナー１
０が例えば負帯電性トナーである場合には、現像ローラ５の電位に対して現像ブレード９の電位が負極性側に大きくなるように設定される。本実施例では、現像ブレード９は、バネ弾性を有する厚さ０．１ｍｍのステンレス薄板を用いている。また、本実施例では、現像ローラ５の電位に対して現像ブレード９の電位が－２００Ｖとなるように、ブレードバイアスが印加されている。例えば、－３５０Ｖの現像バイアスが現像ローラ５に印加され、現像ローラ５の電位が－３５０Ｖである場合、現像ブレード９の電位は－５５０Ｖである。これにより、トナーの電荷付与性が向上する。

【0027】

また、現像ブレード９の他の例としては、バネ弾性を有する金属薄板の先端に、弾性部材であるポリアミドエラストマーを接着、または射出成形により形成し、弾性部材側を現像ローラ５の表面に対して所定の線圧で当接する構成を用いてもよい。この場合、金属薄板により現像ローラ５に対する現像ブレード９の圧接力を維持し、トナー１０が例えば負帯電性トナーである場合には、ポリアミドエラストマーによりトナーに負帯電性が付与される。なお、金属薄板は現像ブレード９の圧接力を維持するものであれば特に限定されない。また、弾性部材もトナーの帯電性を考慮して選択可能であり、さらなる帯電性能の付与のために、弾性部材に導電性を持たせ、ブレードバイアスと併用することも可能である。

【0028】

本実施例では、現像ブレード９により規制されて現像ローラ５上に担持されたトナー１０は、非磁性１成分トナーであるため、現像ローラ５上でトナー１０を拘束する力は、トナー１０が有する電荷による鏡映力と僅かなファンデルワールス力しか働かない。そのため、現像ローラ５上のトナー層が厚くなるとトナー層の上層部にあるトナー１０に対する鏡映力が弱く、現像ローラ５上にトナー１０を担持できなくなりトナー１０が飛散してしまう。従って、現像ローラ５上のトナー層を薄くすることで、トナー１０に対する拘束力を強める必要があるが、その結果十分な画像濃度が得にくくなる場合がある。このような場合、現像ローラ５の周速度を感光ドラム１の周速度よりも速く設定することで画像濃度を得ることが可能である。感光ドラム１と現像ローラ５の周速比としては、感光ドラム１の周速度に対して現像ローラ５の周速度を１．１倍以上３倍以下の範囲とすることが好ましい。本実施例においては、感光ドラム１と現像ローラ５の周速比が１．５倍となるように、感光ドラム１及び現像ローラ５の周速度を設定している。

【0029】

トナー容器１１内にトナー供給ローラ８が回転可能に設けられている。トナー供給ローラ８は、トナー容器１１内のトナー１０を担持する。トナー供給ローラ８は、供給部ｆにて現像ローラ５に当接し、現像ローラ５の表面にトナー容器１１内のトナー１０を供給する。また、トナー供給ローラ８は、画像形成後において、現像されずに残ったトナー（現像残トナー）を現像ローラ５上から剥ぎ取り、回収している。トナー供給ローラ８は、スポンジ構造のローラであってもよいし、ファーブラシ構造のローラであってもよい。スポンジ構造のトナー供給ローラ８は、回転軸部としての芯金と、芯金の周囲に設けられた発泡弾性体とを有する。ファーブラシ構造のトナー供給ローラ８は、回転軸部としての芯金と、芯金の周囲に設けられたレーヨン、ナイロンなどの繊維とを有する。現像ローラ５に対するトナー１０の供給及び現像残トナーの剥ぎ取りの点から、スポンジ構造のトナー供給ローラ８又はファーブラシ構造のトナー供給ローラ８を用いることが好ましい。

【0030】

また、発泡弾性体を用いたスポンジ構造は、内部のセルが独立した独立発泡性の構造や、内部のセルが互いに連なった連続発泡性の構造を用いることができる。連続発泡性の構造は、内部に溜められるトナー量が多いため、連続発泡性の構造を用いることにより、安定的にトナー１０を供給できる。本実施例では、トナー供給ローラ８として、直径５ｍｍの金属芯金上に発泡弾性体を設けたフォームローラを用いている。フォームローラの直径は１１ｍｍである。また、本実施例では、発泡弾性体として、互いに連なった直径１０μｍ以上８００μｍ以下のセルを有した連続発泡性のポリウレタンフォームにカーボン等を
分散し導電性を持たせた弾性体を用いている。

【0031】

トナー供給ローラ８は、現像ローラ５に当接して、矢印Ｒ３方向（カウンタ方向）に回転する。本実施例では、トナー供給ローラ８の表面移動速度が、現像ローラ５の表面移動速度に対して、絶対値で７５％となるように、現像ローラ５及びトナー供給ローラ８が回転している。ここで、現像ローラ５に対するトナーの供給及び現像残トナーの剥ぎ取りの点から、トナー供給ローラ８の現像ローラ５に対する侵入量が０．１ｍｍ以上１．５ｍｍ以下の範囲となるように、トナー供給ローラ８を現像ローラ５に当接させることが好ましい。本実施例では、トナー供給ローラ８の現像ローラ５に対する侵入量は１．０ｍｍとしている。

【0032】

トナー供給ローラ８は、供給部ｆにて所定の侵入量をもって現像ローラ５に当接しているため、トナー供給ローラ８のセルは供給部ｆではつぶれた状態で現像ローラ５と接触している。トナー供給ローラ８が矢印Ｒ３方向に回転すると、トナー供給ローラ８の回転方向における供給部ｆの下流側にてつぶれたセルが解放されて、セルが元の状態に戻る。これにより、セルの周囲のトナー１０がセル内に取り込まれるとともに、セル壁にて現像ローラ５上の現像残トナーを剥ぎ取ることで、トナー供給ローラ８が現像残トナーを回収する。さらに、トナー供給ローラ８が矢印Ｒ３方向に回転し、トナー供給ローラ８の回転方向における供給部ｆの上流側にてセルがつぶれることにより、セル内のトナー１０が現像ローラ５に供給される。

【0033】

ここで、トナー供給ローラ８の付近のトナー循環の観点から、トナー供給ローラ８とトナー容器１１の隙間は０．３ｍｍ以上２．０ｍｍ以下の範囲が好ましい。この隙間が０．３ｍｍよりも小さいとトナー１０の循環が阻害され、トナー供給ローラ８の回転方向における供給部ｆの下流側にて取り込まれるトナー量が足りなくなる。隙間が２．０ｍｍよりも大きいとトナー１０が循環せずにトナー供給ローラ８とトナー容器１１との間にとどまり、使われないトナー１０が多くなる。本実施例では、トナー供給ローラ８とトナー容器１１の隙間は１．０ｍｍに設定している。

【0034】

現像ローラ５とトナー供給ローラ８との間に所定の電位差が形成されるように、トナー供給ローラ８の芯金には、不図示の電圧印加手段によりトナー供給ローラバイアスが印加されている。現像ローラ５に負帯電性のトナー１０を供給する場合、例えば、現像ローラ５の電位に対してトナー供給ローラ８の電位が－２００Ｖとなるように、トナー供給ローラバイアスを印加する。例えば、－３５０Ｖの現像バイアスが現像ローラ５に印加され、現像ローラ５の電位が－３５０Ｖである場合、トナー供給ローラ８の電位は－５５０Ｖである。これにより、トナー供給ローラ８から現像ローラ５へのトナーの供給が安定して行われる。また、トナー供給ローラ８の表面には、当接ブラシ１４が、所定の侵入量によって当接している。当接ブラシ１４は、トナー供給ローラ８の表面の異物を除去する。

【0035】

本実施例に係る当接ブラシ１４は、ブラシ状部材である。当接ブラシ１４は、トナー供給ローラ８の表面と対向する対向面を有し、当接ブラシ１４の対向面に設けられた繊維状部材が当接ブラシ１４の対向面の垂直方向に延びている。トナー容器１１の内壁に形成された溝内に当接ブラシ１４を配置してもよい。この場合、当接ブラシ１４の繊維状部材の先端がトナー容器１１の内壁面よりも突出するように、トナー容器１１の内壁に形成された溝内に当接ブラシ１４を配置する。また、トナー容器１１の内壁面に当接ブラシ１４を配置してもよい。

【0036】

撹拌部材１２は、トナー容器１１内に回転可能に配置されており、トナー容器１１内のトナー１０を撹拌し、且つトナー供給ローラ８へトナー１０を搬送する。撹拌部材１２は、樹脂材料で構成されるバックアップ付の軸棒部材とＰＰＳフィルムシートから構成され
、図３中の矢印Ｒ４方向に回転する。撹拌部材１２を回転させるための駆動力は、例えば現像ローラ駆動手段からギヤ列で適当な回転速度に落とすことで利用している。

【0037】

＜画像形成プロセス＞
次に、図１を参照して、画像形成プロセスの概要について説明する。まず、プリント信号が画像形成装置本体のコントローラに入力されると、画像形成装置は画像形成動作を開始する。そして、所定のタイミングで各駆動部が動き出し、各部材及び各装置等に電圧が印加される。回転駆動された感光ドラム１は、帯電部ｃにて帯電ローラ２によって一様に帯電される。一様に帯電された感光ドラム１は、露光部ｄにてレーザスキャナ６からのレーザ光Ｌにより露光され、感光ドラム１の表面に静電潜像が形成される。その後、この静電潜像は、現像部ａにて現像ローラ５によってトナー１０が供給されて、トナー像として可視化され、感光ドラム１上に形成される。感光ドラム１上に可視化されて形成されたトナー像は、転写部ｂにて感光ドラム１と転写ローラ４とで挟持搬送された記録材Ｐ上に転写される。トナー像が形成された記録材Ｐは、定着装置１６に搬送される。定着装置１６において記録材Ｐ上のトナー像を加熱定着し、記録材Ｐが搬送トレー１７上に搬送されることで、一連の画像形成プロセスが終了する。このようにして、画像形成装置は画像形成を行う。

【0038】

＜クリーナレスシステム＞
次に、本実施例のクリーナレスシステムについて詳細に説明する。本実施例では、記録材Ｐに転写されずに感光ドラム１上に残留した転写残トナーを感光ドラム１上から除去するクリーニング部材を画像形成装置に設けない、いわゆるクリーナレスシステムを採用している。転写工程後に感光ドラム１上に残った転写残トナーは、感光ドラム１と帯電ローラ２との当接部（帯電部ｃ）前の空隙部における放電によって感光ドラム１と同様に負極性に帯電される。具体的には帯電バイアスとして－１５００Ｖの直流電圧が帯電ローラ２に印加されている。このとき、感光ドラム１の表面電位（Ｖｄ）は－９００Ｖに一様に帯電されている。負極性に帯電した転写残トナーは、帯電部ｃにおける電位差の関係（感光ドラム１の表面電位＝－９００Ｖ、帯電ローラ２の電位＝－１５００Ｖ）から、帯電ローラ２には付着せずに帯電部ｃを通過する。本実施例では、転写残トナーを帯電ローラ２に付着させずに帯電部ｃを通過させるために、電位差の関係以外に以下の二つの構成を採用している。

【0039】

第一の構成について説明する。第一の構成では、図１に示すように、感光ドラム１の回転方向（矢印Ｒ１方向）における転写ローラ４と帯電ローラ２の間に残電位除去装置７を設けている。残電位除去装置７は、帯電部ｃで安定した放電を行なうために転写部ｂを通過した後の感光ドラム１の表面電位を光除電している。この残電位除去装置７によって、感光ドラム１の長手方向（回転軸線方向）の表面全域における帯電前の感光ドラム１の電位を－１００Ｖ程度にする。これにより、帯電処理時に均一な放電を生じさせることが可能となり、転写残トナーを均一に負極性に帯電することが可能となる。その結果、転写残トナーは帯電部ｃを通過する。

【0040】

第二の構成について説明する。第二の構成では、感光ドラム１と帯電ローラ２との間に所定の周速度差を設けて、感光ドラム１及び帯電ローラ２を回転駆動している。上述のように放電によってほとんどのトナー１０が負極性に帯電するが、負極性に帯電していないトナー１０が若干残っており、負極性に帯電していないトナー１０が帯電部ｃで帯電ローラ２に付着することがある。そこで、感光ドラム１と帯電ローラ２との間に所定の周速度差を設けて、感光ドラム１及び帯電ローラ２を回転駆動させることで、感光ドラム１と帯電ローラ２との摺擦によって、このようなトナー１０を負極性に帯電させることが可能となる。これによって帯電ローラ２へのトナー１０の付着を抑制する効果がある。本実施例では、帯電ローラ２の芯金に帯電ローラギアが設けられており、帯電ローラギアは感光ド
ラム１の端部に設けられたドラムギアと係合している。よって、感光ドラム１が回転駆動するのに伴って、帯電ローラ２も回転駆動する。

【0041】

本実施例に係る帯電ローラ２の表面の周速度は、感光ドラム１の表面の周速度に対して１１５％になるように設定されている。帯電部ｃを通過した転写残トナーは、感光ドラム１の表面のうちレーザ光Ｌが照射されるレーザ照射位置ｄに到達する。転写残トナーはレーザスキャナ６のレーザ光Ｌを遮蔽するほど多くないため、感光ドラム１上の静電潜像を作像する工程に影響しない。レーザ照射位置ｄを通過した転写残トナーのうち非露光部（レーザ照射を受けていない感光ドラム１の表面）の転写残トナーは、現像部ａにおいて、静電力によって現像ローラ５に回収される。

【0042】

画像部に確実にトナー１０を載せるためにＶｃｏｎｔを設定し、転写残トナーの回収性を確実にするために現像高圧電圧値（Ｖｄｃ）と非画像部電位（Ｖｄ）との電位差分であるバックコントラスト電位｜Ｖｄ－Ｖｄｃ｜（Ｖｂａｃｋ）を大きくする。Ｖｂａｃｋを大きくすることで感光ドラム１と現像ローラ５との電位差が大きくなり、帯電部ｃを通過した転写残トナーを現像ローラ５へ引き戻す静電力が大きくなり、現像ローラ５への転写残トナーの回収が確実になる。そこで本実施例の潜像現像の電位設定については、Ｖｄ＝－９００Ｖ、Ｖｌ＝－１２０Ｖ、Ｖｄｃ＝－３５０Ｖとし、｜Ｖｃｏｎｔ｜＝２３０Ｖ、｜Ｖｂａｃｋ｜＝５５０Ｖとする。

【0043】

一方、レーザ照射位置ｄを通過した転写残トナーのうち露光部ｄ（レーザ照射を受けた感光ドラム１の表面）の転写残トナーは、静電力的には回収されないが、新たに現像されるトナー１０と共にトナー像の一部となり、転写部ｂにて記録材Ｐに転写される。また、一部の転写残トナーは、現像ローラ５と感光ドラム１の周速度差による物理的な力により現像ローラ５に回収されることもある。このように、画像形成後に感光ドラム１に残存するトナー１０は、現像ローラ５に回収され、現像ローラ５に回収されたトナーは、トナー容器１１に回収される。従って、記録材Ｐに転写されずに感光ドラム１上に残ったトナー１０は、概ね現像装置３に回収される。そして、現像装置３に回収されたトナー１０は、現像装置３内に残っているトナー１０と混合されて使用される。

【0044】

このようなクリーナレスシステムにおいて、特に、本実施例のように感光ドラム１から紙等の記録材Ｐにトナー像を直接転写する構成では、紙から発生する紙粉等の異物が感光ドラム１の表面に付着する。感光ドラム１の表面の紙粉は、帯電部ｃで帯電ローラ２により電荷を付与され、現像部ａにて現像ローラ５と感光ドラム１の電位差による電気的な力と、現像ローラ５と感光ドラム１の周速差による物理的な力によって現像ローラ５に回収される場合がある。

【0045】

現像ローラ５で回収された紙粉は、供給部ｆにて現像残トナーとともにトナー供給ローラ８に剥ぎ取られる。トナー供給ローラ８に剥ぎ取られた紙粉は、トナー容器１１内のトナー１０と一緒に撹拌され、トナー容器１１内を循環するが、紙粉の一部はトナー供給ローラ８のセル内に入り込む。通紙枚数が多くなると、現像装置３に回収される紙粉の量も増加し、トナー供給ローラ８のセル内に紙粉が溜まる。トナー供給ローラ８のセル内に溜まった紙粉は、トナー供給ローラ８の回転に伴って移動し、供給部ｆにてトナー１０と共に現像ローラ５に供給されることがある。現像ローラ５に供給された紙粉は、規制部ｅに到達した際に、現像ブレード９と現像ローラ５との間に挟み込まれると、現像ブレード９と現像ローラ５の間に隙間を形成する。

【0046】

現像ブレード９と現像ローラ５の間に隙間が形成されると、現像ブレード９によって規制されないトナー１０が、現像ブレード９と現像ローラ５の間の隙間からすり抜ける場合がある。また、現像ブレード９と現像ローラ５との間に挟まれた紙粉自体によりトナー１
０が塞き止められたりする場合がある。これらにより、現像ローラ５上のトナーコートが乱され、縦スジ等の画像不良として顕在化する。縦スジは、特にハーフトーン画像上で顕著に現れ、記録材Ｐの搬送方向に沿って画像上に発生するスジである。現像ブレード９と現像ローラ５の間の隙間からトナー１０がすり抜けた場合は通常の濃度よりも濃い黒スジとして、紙粉自体によりトナー１０が塞き止められた場合は通常の濃度よりも薄い白スジとして、それぞれ現れたり両者が同時に現れたりする。

【0047】

＜当接ブラシの構成＞
次に、図２を用いて、上記のようなクリーナレスシステムを採用した場合に生じる課題を抑制するための、本実施例に係る当接ブラシ１４の詳細を説明する。図２は、実施例１における当接ブラシ１４の模式図（斜視図）である。

【0048】

当接ブラシ１４は、複数の繊維（繊維状部材）を有する起毛部１４Ａと、起毛部１４Ａが設けられた基材（基布部）１４Ｂとを備える。起毛部１４Ａは、基材１４Ｂの第１面（上面）に対して垂直方向（法線方向）に起毛している。即ち、基材１４Ｂの第１面に設けられた繊維が基材１４Ｂの第１面の垂直方向に延びている。本実施例では、当接ブラシ１４では、アクリル繊維を紡いだ紡績糸を基材１４Ｂに織り込むことにより、基材１４Ｂに起毛部１４Ａを設けている。当接ブラシ１４のブラシ状繊維（織糸）の形状としては、ストレート形状よりも、捲縮させた形状の方が、紙粉を絡めとりやすく紙粉の捕集性能は向上する。

【0049】

また、当接ブラシ１４の密度は、トナー１０の通過性と紙粉捕集性とのバランスを考慮して決めることが好ましい。即ち、当接ブラシ１４の密度が大きすぎると、トナー１０の通過性が悪化し、トナー供給ローラ８と当接ブラシ１４との当接部においてトナー１０がスタックしてしまうことがある。逆に、当接ブラシ１４の密度が小さすぎると、紙粉の捕集性能が悪化し、トナー供給ローラ８に紙粉が滞留してしまうことがある。そのため、当接ブラシ１４の密度は、トナー１０の良好な通過性を維持しつつ、十分な紙粉捕集性を確保できる密度を選択することが好ましい。

【0050】

本実施例では、当接ブラシ１４の密度は、１６０束／ｉｎｃｈ^２である。また、本実施例では、当接ブラシ１４の毛番手は、２／３２（長さ３２ｋｍで重量が１ｋｇとなる太さの糸を２本撚りあわせたもの）とする。また、本実施例では、当接ブラシ１４の起毛部１４Ａの短手方向（トナー供給ローラ８の回転方向に対して平行方向）の寸法Ｗｂは、５ｍｍである。また、当接ブラシ１４の基材１４Ｂの短手方向の寸法Ｗｋは５ｍｍ（起毛部１４Ａと同寸法）である。当接ブラシ１４の長手方向（トナー供給ローラ８の回転方向に対して直交する方向）の寸法Ｌｂは２５０ｍｍである。当接ブラシ１４の長手方向において、基材１４Ｂに対して起毛部１４Ａが設けられている領域Ｋは、２３０ｍｍであり、基材１４Ｂの両端部には、起毛部１４Ａが設けられていない領域が１０ｍｍの幅で均等に設けられている。領域Ｋの幅＝２３０ｍｍ、起毛部１４Ａの短手方向の寸法Ｗｂ＝５ｍｍとすることで、トナー供給ローラ８と当接ブラシ１４の接触領域を十分に確保できる。

【0051】

未当接状態（起毛部１４Ａの繊維に圧力がかかっていない状態）の当接ブラシ１４において、起毛部１４Ａが基材１４Ｂの第１面から延び出ている方向を、起毛方向と呼ぶ。本実施例では、起毛部１４Ａの各繊維について、基材１４Ｂを起点とした起毛方向の繊維長Ｍは６．５ｍｍである。トナー供給ローラ８の回転方向における現像ローラ５とトナー供給ローラ８との当接部の下流側において、起毛部１４Ａとトナー供給ローラが互いに接触するように、当接ブラシ１４が固定配置されている。起毛部１４Ａのトナー供給ローラ８の外周面への侵入量は２．５ｍｍとなるように設定されている。

【0052】

起毛部１４Ａにおける繊維状部材としてのブラシ繊維（織糸）の材料としては、アクリ
ル繊維以外にも、ポリエステル繊維、ナイロン繊維などを用いることができる。また、ブラシ繊維（織糸）の材料には、カーボンなどの導電材を含有させて導電性を付与することができる。また、本実施例の基材１４Ｂの繊維には、非導電性のポリエステル繊維を用いているが、起毛部１４Ａを織布できるものであればアクリル繊維、ナイロン繊維などを用いてもよく、これらに限定されない。また、当接ブラシ１４の基材１４Ｂの裏にポリエステル製の樹脂シートなどを張り付けて、当接ブラシ１４に剛性を持たせることで当接をより安定させる構成にすることもできる。当接ブラシ１４の寸法や、トナー供給ローラ８に対する侵入量なども、使用される画像形成装置に合わせて変更することが可能であり、これらの寸法や侵入量に限定されない。

【0053】

当接ブラシ１４の複数の繊維状部材が現像ローラ５の表面の紙粉などの異物を掻き取ることで、現像ローラ５の表面の紙粉などの異物が除去される。当接ブラシ１４の複数の繊維状部材がトナー供給ローラ８のセル内に入り込むことができるように構成されている。当接ブラシ１４の複数の繊維状部材がトナー供給ローラ８のセル内に入り込み、当接ブラシ１４の複数の繊維状部材がトナー供給ローラ８のセル内の紙粉などの異物を掻き取ることで、トナー供給ローラ８のセル内の紙粉などの異物が除去される。当接ブラシ１４の複数の繊維状部材によって掻き取られた紙粉などの異物は、当接ブラシ１４の複数の繊維状部材の間に保持される。

【0054】

＜効果確認＞
次に、本実施例と比較例１について比較検討を行った画像出力試験の結果について説明する。なお、比較例１は、現像装置３に当接ブラシ１４が設けられていないことを除いて、本実施例と同じ構成を有する。画像出力試験は、次のような条件で行った。記録材Ｐとしてレターサイズ紙のＶｉｔａｌｉｔｙ（Ｘｅｒｏｘ社製、坪量７５ｇ／ｃｍ^２）を用い、印字率２％のテキストパターンを２５ｐｐｍで５０００枚片面プリントした。また、プリント枚数１０００枚ごとにハーフトーン画像を上下左右の余白５ｍｍで用紙全面に印刷し、規制部ｅのトナーコート不良起因の縦スジが発生するか否かを評価した。評価基準は、ハーフトーン画像中で通紙方向（記録材Ｐの搬送方向）に沿って延びるスジ（縦スジ）が発生しない場合を良好（○）、縦スジが１本以上発生する場合を不良（×）とした。

【0055】

評価結果を表１に示す。表１では、本実施例と比較例１について、１０００枚ごとにサンプリングした評価画像の評価結果（トナーコート不良起因の縦スジの有無）を示している。

【表1】

【0056】

表１に示すように、比較例１では、プリント枚数が３０００枚の時点で規制部ｅでの紙粉の挟み込みが起こり、トナーコート不良起因の縦スジが発生した。トナー容器１１を確認すると、トナー供給ローラ８の表面近くのセル内に紙粉が入り込んでいることが確認された。トナー容器１１内に回収された紙粉が、通紙枚数とともにトナー供給ローラ８のセ
ル内に溜まる。供給部ｆにてトナー１０と共に紙粉が現像ローラ５に供給され、紙粉が規制部ｅに到達した際に紙粉の挟み込みが起こることで、トナー供給ローラ８の表面近くのセル内に紙粉が入り込んだと考えられる。そのため、比較例１では、３０００枚以降の画像出力試験を継続すると、トナー供給ローラ８に溜まる紙粉の量が更に増えることにより、より多くの縦スジが発生し続けた。

【0057】

一方、本実施例では、プリント枚数が５０００枚の時点でも規制部ｅでの紙粉の挟み込みは発生せず、縦スジは発生しなかった。トナー容器１１を確認すると、トナー供給ローラ８のセル内に入り込んでいる紙粉の量が抑制されており、代わりに当接ブラシ１４内に多量の紙粉が保持されていることが確認された。

【0058】

図４は、本実施例の画像形成装置を用いて、前述の画像出力試験をおこなった後の、トナー供給ローラ８及び当接ブラシ１４の模式図である。トナー供給ローラ８に対する当接ブラシ１４の侵入量が２．５ｍｍとなるように当接ブラシ１４がトナー供給ローラ８に当接している。従って、本実施例では、当接ブラシ１４の起毛部１４Ａがトナー供給ローラ８のセル内に入り込む構成となっている。そのため、トナー供給ローラ８のセル内の紙粉は、当接ブラシ１４の起毛部１４Ａによって掻き取られ、起毛部１４Ａの内部に保持されている。このように、当接ブラシ１４の構成及び効果により、トナー供給ローラ８に溜まる紙粉の量が減少し、トナー１０と共に現像ローラ５に供給される紙粉の量が減ったことで、規制部ｅへの紙粉の挟み込みが抑制される。

【0059】

本実施例では、当接ブラシ１４がトナー供給ローラ８の表面と接するように、トナー容器１１内に当接ブラシ１４を配置し、当接ブラシ１４によってトナー供給ローラ８の表面の異物を除去する。これにより、紙粉などの異物が現像装置３内に混入した場合においても、トナー１０と共に紙粉などの異物が現像ローラ５に供給されることを抑制し、規制部ｅでのトナーコート不良起因の画像不良を抑制することができる。この結果、長期間にわたり良好な画像を得ることができる。

【0060】

なお、本実施例においては、記録材Ｐとして紙を用いたため、紙粉を原因とする課題について説明するが、本発明はこれに限られるものではない。例えば、記録材Ｐとしてプラスチックシート等を用いた場合に発生する粉末等の異物により発生する課題に対しても本実施例の構成を採用することで、同様の効果を得ることができる。

【0061】

また、本実施例では、当接ブラシ１４として固定式のシートブラシを用いているが、当接ブラシ１４はシートブラシに限定されない。当接ブラシ１４として例えば金属芯金にブラシシートをロール状に巻き付けたブラシローラを用い、当接ブラシ１４がトナー供給ローラ８と接するように、当接ブラシ１４を回転可能にトナー容器１１内に配置してもよい。この場合も、トナー供給ローラ８のセル内の紙粉に対し、当接ブラシ１４の起毛部１４Ａが紙粉を掻き取ることにより、トナー供給ローラ８に溜まる紙粉の量を抑制するという効果を得ることができる。

【0062】

（実施例２）
次に、図５を参照して、実施例２について説明する。図５は、実施例２の現像装置３の構成を示す概略図である。実施例２のトナー容器１１の構成が実施例１と異なることを除いて、実施例２に係る現像装置３の構成は実施例１と同様である。そのため、実施例１と同一の構成については同一の符号を用いてその説明は省略する。

【0063】

実施例１で説明したように、感光ドラム１上の紙粉は、現像装置３に回収され、当接ブラシ１４内に保持される。現像装置３の寿命設定によっては、実施例１で想定するよりも多くの紙粉が現像装置３に回収されることもあり得る。また、使用される紙の種類が多様
化している昨今において、再生紙や端部の裁断が悪い紙といった粗悪な紙では、紙の裁断面や紙の表面に繊維状紙粉が多量に付着しており、通紙時に発生する紙粉も多くなる。紙粉が多く発生しうる記録材Ｐを用いた場合、当接ブラシ１４に保持される量を超えて現像装置３内に紙粉が回収される可能性がある。その場合、当接ブラシ１４に保持しきれない紙粉は、トナー供給ローラ８の回転方向（図５の矢印Ｒ３方向）におけるトナー供給ローラ８と当接ブラシ１４との当接部の上流側で塞き止められ、掻き落される。その結果、トナー供給ローラ８の回転方向におけるトナー供給ローラ８と当接ブラシ１４の当接部の上流側にオーバーフローする。

【0064】

当接ブラシ１４によって保持しきれずにオーバーフローした紙粉の量が増加すると、トナー供給ローラ８とトナー容器１１との隙間が狭くなり、トナー供給ローラ８の周りのトナー１０の循環が阻害される。これにより、トナー供給ローラ８の回転方向における供給部ｆの下流側にてトナー供給ローラ８に取り込まれるトナー量が足りなくなる。そのため、紙粉が多く発生しうる記録材Ｐを用いた場合においても、トナー１０と共に現像ローラ５に供給される紙粉の量を抑制することが好ましい。

【0065】

図５及び図６に示すように、トナー容器１１は、トナー供給ローラ８に当接する当接ブラシ１４と、トナー供給ローラ８の回転方向におけるトナー供給ローラ８の表面と当接ブラシ１４との当接部の上流側に異物保持領域１８を有している。ここで、保持領域としての異物保持領域１８は、トナー供給ローラ８の周囲のトナー容器１１に対して、外側方向に凹んだ領域であり、前述のトナー供給ローラ８の周りのトナー１０の循環に影響を与えないような範囲で設定される。本実施例における異物保持領域１８の寸法を以下に示す。異物保持領域１８の高さｈ（トナー容器１１の溝の深さ）は、４．０ｍｍである。トナー供給ローラ８の回転方向における異物保持領域１８の長さｗは、６．０ｍｍである。異物保持領域１８の長手方向（トナー供給ローラ８の回転方向に対して直交する方向）の幅は、当接ブラシ１４と同様、２５０ｍｍである。

【0066】

＜効果確認＞
本実施例と比較例２について比較検討を行った画像出力試験の結果について説明する。なお、比較例２は、現像装置３に当接ブラシ１４及び異物保持領域１８が設けられていないことを除いて、本実施例と同じ構成を有する。画像出力試験は、次のような条件で行った。紙粉が大量に発生し得る記録材ＰとしてＡ４サイズのＣｅｎｔｕｒｙ Ｓｔａｒ紙（ＣｅｎｔｕｒｙＴｅｘｔｉｌｅｓ＆Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ社製）を用い、印字率２％のテキストパターンを２５ｐｐｍで５０００枚片面プリントした。また、プリント枚数１０００枚ごとにハーフトーン画像を上下左右の余白５ｍｍで用紙全面に印刷し、規制部ｅのトナーコート不良起因の縦スジが発生するか否かを評価した。評価基準は、ハーフトーン画像中で通紙方向（（記録材Ｐの搬送方向））に沿って延びるスジ（縦スジ）が発生しない場合を良好（○）、縦スジが１本以上発生する場合を不良（×）とした。

【0067】

評価結果を表２に示す。表２では、本実施例と比較例２について、１０００枚ごとにサンプリングした評価画像の評価結果（トナーコート不良起因の縦スジの有無）を示している。

【表2】

【0068】

表２に示すように、比較例２では、プリント枚数が１０００枚の時点で規制部ｅでの紙粉の挟み込みが起こり、トナーコート不良起因の縦スジが発生した。トナー容器１１を確認すると、トナー供給ローラ８の表面近くのセル内に紙粉が入り込んでいることが確認された。トナー容器１１内に回収された紙粉が多量のため、少ない通紙枚数でもトナー供給ローラ８のセル内に紙粉が溜まる。供給部ｆにて現像ローラ５に対して紙粉がトナー１０と共に供給され、紙粉が規制部ｅに到達した際に紙粉の挟み込みが起こることで、トナー供給ローラ８の表面近くのセル内に紙粉が入り込んだと考えられる。そのため、比較例２では、１０００枚以降の画像出力試験を継続すると、トナー供給ローラ８に溜まる紙粉の量が更に増えることにより、より多くの縦スジが発生し続けた。

【0069】

一方、本実施例では、プリント枚数が５０００枚の時点でも規制部ｅでの紙粉の挟み込みは発生せず、縦スジは発生しなかった。トナー容器１１を確認すると、トナー供給ローラ８のセル内に入り込んでいる紙粉の量が抑制されており、代わりに当接ブラシ１４及び異物保持領域１８内に多量の紙粉が保持されていることが確認された。

【0070】

図６は、本実施例の画像形成装置を用いて、前述の画像出力試験をおこなった後の、トナー供給ローラ８、当接ブラシ１４及び異物保持領域１８の模式図である。トナー供給ローラ８のセル内の紙粉は、当接ブラシ１４の起毛部１４Ａによって掻き取られ、起毛部１４Ａの内部に保持されている。現像装置３内に回収される紙粉の量が多いため、起毛部１４Ａ内に保持しきれない紙粉が、トナー供給ローラ８の回転方向におけるトナー供給ローラ８と当接ブラシ１４との当接部の上流側で塞き止められ、掻き落される。その結果、トナー供給ローラ８の回転方向におけるトナー供給ローラ８と当接ブラシ１４との当接部の上流側にオーバーフローしている。

【0071】

当接ブラシ１４からオーバーフローした紙粉は、トナー供給ローラ８の回転方向におけるトナー供給ローラ８と当接ブラシ１４との当接部の上流側に設けられた異物保持領域１８に入り込む。ここで、異物保持領域１８の高さｈを４．０ｍｍに設定しているので、トナー供給ローラ８の周りのトナー１０の循環に影響を与えない。そのため、異物保持領域１８に入り込んだ紙粉は、トナーと共に循環せずに、異物保持領域１８に保持される。このように、異物保持領域１８は、トナー供給ローラ８の表面から除去された紙粉などの異物を保持する。また、当接ブラシ１４から紙粉がオーバーフローすることで、当接ブラシ１４の機能が維持されている。このように、当接ブラシ１４及び異物保持領域１８の構成及び効果により、トナー供給ローラ８に溜まる紙粉の量が減少し、トナー１０と共に現像ローラ５に供給される紙粉の量が減ったことで、規制部ｅにおける紙粉の挟み込みが抑制される。

【0072】

本実施例のトナー容器１１は、トナー供給ローラ８に当接する当接ブラシ１４と、トナー供給ローラ８の回転方向におけるトナー供給ローラ８と当接ブラシ１４との当接部の上流側に異物保持領域１８を有する。当接ブラシ１４によってトナー供給ローラ８の表面の異物を除去し、当接ブラシ１４からオーバーフローした異物を異物保持領域１８に保持する。これにより、紙粉などの異物が現像装置３内に多量に混入した場合においても、トナー１０と共に紙粉などの異物が現像ローラ５に供給されることを抑制し、規制部ｅでのトナーコート不良起因の画像不良を抑制することができる。この結果、長期間にわたり良好な画像を得ることができる。

【0073】

本実施例においても、当接ブラシ１４として固定式のシートブラシを用いているが、当接ブラシ１４はシートブラシに限定されない。当接ブラシ１４として例えば金属芯金にブラシシートをロール状に巻き付けたブラシローラを用い、当接ブラシ１４がトナー供給ローラ８と接するように、当接ブラシ１４をトナー容器１１内に回転可能に配置してもよい。この場合も、トナー供給ローラ８のセル内の紙粉に対し、当接ブラシ１４の起毛部１４Ａが紙粉を掻き取ることにより、トナー供給ローラ８に溜まる紙粉の量を抑制するという効果を得ることができる。また、記録材Ｐとしてプラスチックシート等を用いた場合に発生する粉末等の異物により発生する課題に対しても本実施例の構成を採用することで、同様の効果を得ることができる。

【符号の説明】

【0074】

１…感光ドラム、３…現像装置、５…現像ローラ、８…トナー供給ローラ、９…現像ブレード、１１…トナー容器、１４…当接ブラシ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】