(57)【要約】【課題】媒体に残像が形成されるのを防止することができ、画像品位を向上させることができるようにする。【解決手段】第１のローラ１６１と、第２のローラ１６２と、第３のローラ１６３と、現像ベルト１６４とを有する。現像ベルト１６４は、第１、第２のローラ１６１、１６２間の対向部Ｄ２において像担持体と、第１、第３のローラ１６１、１６３間の接触部において現像剤供給部材と当接させられる。前記対向部Ｄ２において、現像ベルト１６４上の現像剤が前記像担持体に付着させられる。前記接触部において、現像ベルト１６４に現像剤が供給され、現像剤供給部材に現像剤が回収される。現像ベルト１６４上に残留した現像剤が、次の現像のプロセスにおいて、そのまま像担持体に付着することがなくなる。【選択図】図１
2011008087.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）第１のローラと、
（ｂ）第２のローラと、
（ｃ）第３のローラと、
（ｄ）前記第１〜第３のローラによって張設され、第１〜第３のローラのうちの所定のローラに回転が伝達されるのに伴って走行させられる現像ベルトとを有するとともに、
（ｅ）該現像ベルトは、第１、第２のローラ間の所定の箇所に設定された対向部において像担持体と対向させられ、第１、第３のローラ間の所定の箇所に設定された接触部において現像剤供給部材と当接させられ、
（ｆ）前記対向部において、現像ベルト上の現像剤が前記像担持体に付着させられ、
（ｇ）前記接触部において、現像剤供給部材から現像ベルトに現像剤が供給され、現像ベルトから現像剤供給部材に現像剤が回収されることを特徴とする現像装置。
【請求項２】
前記対向部における現像ベルトに、像担持体の表面上の静電潜像が形成された部分に現像剤を付着させるための電位が形成される請求項１に記載の現像装置。
【請求項３】
（ａ）前記現像ベルトの走行方向における前記接触部の上流側の端部に当接開始部が、下流側の端部に当接終了部がそれぞれ形成され、
（ｂ）該当接終了部において、現像剤供給部材から現像ベルトに現像剤が供給され、前記当接開始部において、現像ベルトから現像剤供給部材に現像剤が回収される請求項１又は２に記載の現像装置。
【請求項４】
（ａ）前記当接終了部に、前記現像剤供給部材に印加される電圧と同じ極性を有し、かつ、絶対値が前記現像剤供給部材に印加される電圧より小さい電位が形成され、
（ｂ）前記当接開始部に、前記現像剤供給部材に印加される電圧と同じ極性を有し、かつ、絶対値が前記現像剤供給部材に印加される電圧より大きい電位が形成される請求項３に記載の現像装置。
【請求項５】
前記第１、第２のローラに、極性及び値が同じ電圧が印加される請求項１〜４のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項６】
前記第１のローラに印加される電圧をＶＤ１とし、第３のローラに印加される電圧をＶＲとし、現像剤供給部材に印加される電圧をＶＳとしたとき、
（ａ）各電圧ＶＤ１、ＶＲ、ＶＳは同じ極性を有し、
（ｂ）前記各電圧ＶＤ１、ＶＲ、ＶＳの絶対値は、
｜ＶＤ１｜＜｜ＶＳ｜＜｜ＶＲ｜
にされる請求項１〜４のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項７】
前記第１のローラに印加される電圧をＶＤ１とし、第３のローラに印加される電圧をＶＲとし、現像剤供給部材に印加される電圧をＶＳとしたとき、
（ａ）電圧ＶＤ１は、各電圧ＶＲ、ＶＳと逆の極性を有し、
（ｂ）前記各電圧ＶＲ、ＶＳの絶対値は、
｜ＶＳ｜＜｜ＶＲ｜
にされる請求項１〜４のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項８】
前記第１のローラに印加される電圧をＶＤ１とし、第３のローラに印加される電圧をＶＲとし、現像剤供給部材に印加される電圧をＶＳとしたとき、
（ａ）電圧ＶＤ１は０〔Ｖ〕にされ、
（ｂ）各電圧ＶＲ、ＶＳは同じ極性を有し、
（ｃ）前記各電圧ＶＲ、ＶＳの絶対値は、
｜ＶＳ｜＜｜ＶＲ｜
にされる請求項１〜４のいずれか１項に記載の現像装置。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれか１項に記載の現像装置が搭載された画像形成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、現像装置及び画像形成装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、電子写真方式を利用したプリンタ、複写機、ファクシミリ装置、複合機等の画像形成装置、例えば、プリンタにおいては、帯電、露光、現像、転写、クリーニング、除電等の各プロセスが感光体ドラムの周囲で行われ、該感光体ドラム上に形成されたトナー像が媒体としての用紙に転写され、定着させられるようになっている。
【０００３】
ところで、現像のプロセスを行うためにベルト式の現像装置を備えたプリンタが提供されている。該現像装置は、前記感光体ドラム上に形成された静電潜像にトナーを付着させてトナー像を形成する現像ベルト、及び該現像ベルトにトナーを供給するとともに、現像に使用されず、現像ベルト上に残留したトナーを掻き取るための現像ローラを備える。該現像ローラには、現像ベルトにトナーを供給するための電圧が印加される（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−６４４４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前記従来の現像装置においては、前記現像ローラに印加される電圧によって電界を形成し、帯電させたトナーを現像ベルトに付着させるようになっていて、現像ベルト上に残留したトナーを十分に掻き取ることができない。したがって、前回の現像のプロセスにおいて現像ベルト上に残留したトナーが、次の現像のプロセスにおいて、そのまま感光体ドラムに付着することがあり、その場合、用紙に残像が形成され、画像品位が低下してしまう。
【０００６】
本発明は、前記従来の現像装置の問題点を解決して、媒体に残像が形成されるのを防止することができ、画像品位を向上させることができる現像装置及び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】
【０００７】
そのために、本発明の現像装置においては、第１のローラと、第２のローラと、第３のローラと、前記第１〜第３のローラによって張設され、第１〜第３のローラのうちの所定のローラに回転が伝達されるのに伴って走行させられる現像ベルトとを有する。
【０００８】
そして、該現像ベルトは、第１、第２のローラ間の所定の箇所に設定された対向部において像担持体と対向させられ、第１、第３のローラ間の所定の箇所に設定された接触部において現像剤供給部材と当接させられる。
【０００９】
また、前記対向部において、現像ベルト上の現像剤が前記像担持体に付着させられる。
【００１０】
そして、前記接触部において、現像剤供給部材から現像ベルトに現像剤が供給され、現像ベルトから現像剤供給部材に現像剤が回収される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、現像装置においては、第１のローラと、第２のローラと、第３のローラと、前記第１〜第３のローラによって張設され、第１〜第３のローラのうちの所定のローラに回転が伝達されるのに伴って走行させられる現像ベルトとを有する。
【００１２】
そして、該現像ベルトは、第１、第２のローラ間の所定の箇所に設定された対向部において像担持体と対向させられ、第１、第３のローラ間の所定の箇所に設定された接触部において現像剤供給部材と当接させられる。
【００１３】
また、前記対向部において、現像ベルト上の現像剤が前記像担持体に付着させられる。
【００１４】
そして、前記接触部において、現像剤供給部材から現像ベルトに現像剤が供給され、現像ベルトから現像剤供給部材に現像剤が回収される。
【００１５】
この場合、前記対向部において、現像ベルト上の現像剤が前記像担持体に付着させられ、前記接触部において、現像剤供給部材から現像ベルトに現像剤が供給され、現像ベルトから現像剤供給部材に現像剤が回収されるので、前回の現像のプロセスにおいて現像ベルト上に残留した現像剤が、次の現像のプロセスにおいて、そのまま像担持体に付着することがなくなる。
【００１６】
したがって、媒体に残像が形成されるのを防止することができ、画像品位を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の第１の実施の形態における現像器の動作を説明する図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態におけるプリンタの概念図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態における画像形成部の概念図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態における当接部からの距離と現像ベルト上に形成される電位との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。この場合、画像形成装置としてのプリンタについて説明する。
【００１９】
図１は本発明の第１の実施の形態における現像器の動作を説明する図、図２は本発明の第１の実施の形態におけるプリンタの概念図、図３は本発明の第１の実施の形態における画像形成部の概念図である。
【００２０】
図に示されるように、プリンタ内には、ブラック、イエロー、マゼンタ及びシアンの各色の現像剤としてのトナー１４ごとに画像を形成する画像形成部Ｂｋ、Ｙ、Ｍ、Ｃが配設され、該各画像形成部Ｂｋ、Ｙ、Ｍ、Ｃは、画像形成ユニット１５、該各画像形成ユニット１５に対応させて配設された露光装置としてのＬＥＤヘッド２３及び転写部材としての転写ローラ２２を備える。前記各画像形成部Ｂｋ、Ｙ、Ｍ、Ｃの下方には、転写ユニット２１が配設される。
【００２１】
前記画像形成ユニット１５は、画像形成ユニット本体１５ａ、及び該画像形成ユニット本体１５ａに対して着脱自在に配設された現像剤収容部としての、かつ、現像剤カートリッジとしてのトナーカートリッジ１３を備え、該トナーカートリッジ１３内に前記トナー１４が収容される。
【００２２】
そして、前記画像形成ユニット本体１５ａは、ドラム状に形成され、潜像としての静電潜像を担持する像担持体としての感光体ドラム１１、該感光体ドラム１１の周囲に、感光体ドラム１１と当接させて配設された帯電装置としての帯電ローラ１２、前記感光体ドラム１１の表面に形成された静電潜像を現像し、現像剤像としてのトナー像を形成する現像装置としての現像器２０、及びクリーニング部材としてのクリーニングブレード１９を備える。
【００２３】
前記感光体ドラム１１は、有機光半導体から成る感光体を表層として備え、矢印ａ方向に回転させられ、帯電ローラ１２は、前記感光体ドラム１１の感光体に電荷を与え、感光体ドラム１１の表面を一様に−６００〔Ｖ〕に帯電させる。そのために、前記帯電ローラ１２に負の極性の電圧が印加される。また、感光体ドラム１１の摩耗を少なくするために、帯電ローラ１２は感光体ドラム１１と連れ回りにされる。
【００２４】
前記ＬＥＤヘッド２３は、ＬＥＤ素子を光源とし、感光体ドラム１１の表面に静電潜像を形成する。帯電ローラ１２によって−６００〔Ｖ〕に帯電させられた感光体ドラム１１の表面は、ＬＥＤヘッド２３によって露光され、静電潜像が形成された表面の電位は−５０〔Ｖ〕にされる。なお、前記ＬＥＤヘッド２３に代えてレーザを使用することもできる。
【００２５】
そして、前記転写ユニット２１は、駆動用のローラとしての駆動ローラ２５ａ、従動用のローラとしてのアイドルローラ２５ｂ、前記駆動ローラ２５ａ及びアイドルローラ２５ｂによって走行自在に張設され、前記各感光体ドラム１１と接触させて配設されたベルト部材としての転写ベルト２４、該転写ベルト２４を介して各感光体ドラム１１と対向させて配設された前記転写ローラ２２等を備える。該各転写ローラ２２は、各感光体ドラム１１上の各色のトナー像を、転写ベルト２４によって搬送される媒体としての図示されない用紙に順次重ねて転写し、カラーのトナー像を形成する。転写後に感光体ドラム１１上に残留したトナー１４は、クリーニングブレード１９によって掻き取られ、除去される。
【００２６】
また、前記転写ユニット２１の下方には、用紙を収容する媒体収容部としての給紙カセット３１が配設され、該給紙カセット３１の前端に配設されたホッピングローラ３２によって、前記給紙カセット３１から用紙が一枚ずつ繰り出され、搬送ローラ３３、３４を介して画像形成部Ｂｋ、Ｙ、Ｍ、Ｃに送られる。
【００２７】
そして、用紙の搬送方向における画像形成部Ｂｋ、Ｙ、Ｍ、Ｃより下流側には、定着装置としての定着器３５が配設される。該定着器３５は、加熱用のローラとしての定着ローラｒ１及び加圧用のローラとしての加圧ローラｒ２を備え、定着器３５において、カラーのトナー像が用紙に定着させられ、カラーの画像が形成される。カラーの画像が形成された用紙は、排出ローラ３６によってプリンタの本体、すなわち、装置本体外に排出される。
【００２８】
次に、現像器２０について説明する。
【００２９】
該現像器２０は、現像ベルトユニット１６、現像剤供給部材としてのトナー供給ローラ１８、現像剤層規制部材としての現像ブレード１７等を備え、前記現像ベルトユニット１６は、いずれも金属等の導電性を有する材料から成る複数のローラ、本実施の形態においては、第１〜第３のローラ１６１〜１６３、及び該第１〜第３のローラ１６１〜１６３によって張設された現像剤担持体としての現像ベルト１６４を備える。
【００３０】
前記トナー供給ローラ１８は、第１のローラ１６１と第３のローラ１６３との間で、現像ベルト１６４に所定のニップ圧で当接させて配設され、矢印ｂ方向に回転させられてトナー１４を現像ベルト１６４に供給し、前記現像ブレード１７は、第１のローラ１６１と対向させて現像ベルト１６４に当接させて配設され、現像ベルト１６４上にトナー１４の薄層を形成する。
【００３１】
そして、前記現像ベルト１６４は、第１のローラ１６１と第２のローラ１６２との間で感光体ドラム１１と対向させて、本実施の形態においては、当接させて配設され、現像ベルト１６４上のトナー１４を感光体ドラム１１に付着させる。本実施の形態において、現像ベルト１６４は感光体ドラム１１と当接させて配設されるようになっているが、感光体ドラム１１と対向させて配設することもできる。
【００３２】
前記第１のローラ１６１は、駆動ローラとして機能し、駆動部としての図示されない駆動モータから回転を受けて回転させられ、現像ベルト１６４を矢印ｃ方向に走行させる。また、第２、第３のローラ１６２、１６３は、従動ローラとして機能し、現像ベルト１６４の走行に伴って従動して回転させられる。そのために、第２、第３のローラ１６２、１６３のうちのいずれか一方は付勢部材としての図示されないコイルばね等によって第１のローラ１６１から離れる方向に向けて付勢され、現像ベルト１６４に所定の張力が与えられる。なお、現像ベルト１６４は、感光体ドラム１１の回転方向に対して逆方向に、トナー供給ローラ１８の回転方向に対して同方向に走行させられる。
【００３３】
本実施の形態においては、第１のローラ１６１が駆動ローラとして機能させられるが、第２のローラ１６２を駆動ローラとして機能させたり、第３のローラ１６３を駆動ローラとして機能させたりすることもできる。
【００３４】
前記トナー供給ローラ１８は、金属製のシャフトの周囲に弾性層を被覆することによって形成される。該弾性層は、ウレタン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリイミドアミド樹脂、ウレタンゴム、クロロプレンゴム、シリコーンゴム等によって形成され、体積抵抗率が１０7 〔Ωｃｍ〕以上、かつ、１０9 〔Ωｃｍ〕以下にされ、表面粗さＲｚが５〔μｍ〕以上、かつ、３０〔μｍ〕以下にされる。
【００３５】
そして、前記現像ブレード１７は弾性を有し、厚さが０．２〔ｍｍ〕以上、かつ、１．５〔ｍｍ〕以下の金属薄板から成り、現像ブレード１７の先端は折り曲げられ、現像ベルト１６４に対して所定の圧力で押圧される。
【００３６】
また、前記現像ベルト１６４は、クロロプレンゴム等によって形成され、体積抵抗率が１０5 〔Ωｃｍ〕以上、かつ、１０8 〔Ωｃｍ〕以下にされる。現像ベルト１６４の体積抵抗率が１０5 〔Ωｃｍ〕未満であると、第２、第３のローラ１６２、１６３に印加された電圧によって、現像ベルト１６４上を電流が流れてしまう。これに対して、現像ベルト１６４の体積抵抗率が１０8 〔Ωｃｍ〕より大きいと、後述される抵抗分割による電位の勾配を所望どおりに形成することが困難になる。また、前記現像ベルト１６４の表面粗さＲｚは、２〔μｍ〕以上、かつ、１５〔μｍ〕以下にされる。
【００３７】
なお、現像ベルト１６４を、クロロプレンゴム以外の、半導電性を有するウレタン樹脂、ポリイミド樹脂、ポリイミドアミド樹脂、ウレタンゴム、シリコーンゴム、ＮＢＲゴム等によって形成することもでき、同様に、前記現像ベルト１６４の体積抵抗率が１０5 〔Ωｃｍ〕以上、かつ、１０8 〔Ωｃｍ〕以下にされ、表面粗さＲｚが２〔μｍ〕以上、かつ、１５〔μｍ〕以下にされる。
【００３８】
前記現像ベルト１６４は、第１のローラ１６１と第３のローラ１６３との間の所定の箇所に設定された接触部（ニップ部）において、該接触部の長さ、すなわち、ニップ幅が２〔ｍｍ〕以上、かつ、２０〔ｍｍ〕以下になるようにトナー供給ローラ１８と当接させられる。前記ニップ幅が２〔ｍｍ〕未満であると、後述される当接開始部Ｒ２と当接終了部Ｓ２との電位差を十分に確保することができない。これに対して、ニップ幅が２０〔ｍｍ〕より大きくなると、現像ベルト１６４とトナー供給ローラ１８との摩擦抵抗による負荷が大きくなり、トナー１４の劣化が著しくなる。
【００３９】
前記現像ベルト１６４は、前記第１のローラ１６１の回転に伴って、第１のローラ１６１と第２のローラ１６２との間の所定の箇所に設定された対向部Ｄ２において感光体ドラム１１と当接させられ、感光体ドラム１１の回転方向に対して逆方向に、かつ、感光体ドラム１１の周速度に対して１．１倍以上、かつ、１．３倍以下の周速度で矢印ｃ方向に走行させられる。
【００４０】
また、現像ベルト１６４は、走行に伴い、分離部Ｒ１で第３のローラ１６３から離れ、当接部Ｓ１で第１のローラ１６１と接触し、分離部Ｒ１と当接部Ｓ１との間における当接開始部Ｒ２でトナー供給ローラ１８との当接を開始し、当接終了部Ｓ２でトナー供給ローラ１８との当接を終了する。
【００４１】
すなわち、現像ベルト１６４は、当接開始部Ｒ２から当接終了部Ｓ２までの間でトナー供給ローラ１８と当接させられる。なお、前記当接開始部Ｒ２は、前記現像ベルト１６４の走行方向における前記接触部の上流側の端部に、当接終了部Ｓ２は、前記現像ベルト１６４の走行方向における前記接触部の下流側の端部にそれぞれ形成される。
【００４２】
なお、本実施の形態において、第１のローラ１６１は、現像ベルト１６４の走行性を高くするために、金属製のシャフトの周囲に導電性を有する弾性層を被覆することによって形成されるが、弾性層を被覆するほかに、シャフトにサンドブラスト処理、ローレット加工等を施すこともできる。
【００４３】
また、本実施の形態において、前記トナー１４は、一成分のものが使用され、ポリエステル、ポリスチレン等の樹脂成分、着色剤、離型剤、帯電制御剤等から成るトナー本体、及び該トナー本体の表層に添加されたシリカ等の外添剤から成り、粉砕法又は重合法の製造方法によって形成される。そして、トナー１４は、体積平均粒径が３〔μｍ〕以上、かつ、１０〔μｍ〕以下にされ、平均球形度φが０．９０以上、かつ、０．９８以下にされる。
【００４４】
なお、トナー１４の平均球形度φの測定は、フロー式粒子像分析装置（東亜医用電子社製、ＦＰＩＡ−２０００）を使用して行われ、測定されたトナー粒子の球形度の総和を、測定されたトナー粒子の数（トナー検出粒子数３５００個）で除算することによって算出される。また、球形度は、トナー１４の凹凸の度合いを示す指標であり、
球形度＝（粒子投影面積に等しい円の直径）
／（粒子投影像に外接する最小円の直径）
で表される。なお、粒子投影面積は２値化されたトナー粒子像面積である。そして、トナー１４が完全な球形である場合、球形度は１．００になり、表面形状が複雑になるほど小さな値になる。
【００４５】
さらに、トナー１４は、帯電制御剤、外添剤等を添加することによって、ブローオフ法で測定したときに、帯電量が−６０〔μＱ／ｍ〕以上、かつ、−２０〔μＱ／ｍ〕以下になるように調整される。
【００４６】
前記第１のローラ１６１には高圧電源４１によって電圧ＶＤ１が、第２のローラ１６２には高圧電源４２によって電圧ＶＤ２が、第３のローラ１６３には高圧電源４３によって電圧ＶＲが、トナー供給ローラ１８には高圧電源４４によって電圧ＶＳが印加される。そして、各電圧ＶＤ１、ＶＤ２、ＶＲ、ＶＳは同じ極性を有し、各電圧ＶＤ１、ＶＤ２、ＶＲ、ＶＳの絶対値は、
｜ＶＤ１｜＝｜ＶＤ２｜＜｜ＶＳ｜＜｜ＶＲ｜
にされる。
【００４７】
次に、前記構成のプリンタの動作について説明する。
【００４８】
まず、画像形成の動作が開始されると、前記駆動モータが駆動され、感光体ドラム１１、第１のローラ１６１及びトナー供給ローラ１８がそれぞれ回転させられる。それに伴って、トナーカートリッジ１３から供給されたトナー１４がトナー供給ローラ１８の表面に付着して搬送され、当接終了部Ｓ２で現像ベルト１６４と接触する。
【００４９】
ところで、本実施の形態においては、電圧ＶＤ１、電圧ＶＤ２が−２００〔Ｖ〕に、電圧ＶＲが−５００〔Ｖ〕に、電圧ＶＳが−３５０〔Ｖ〕に設定される。また、現像ベルト１６４の走行方向に対して逆方向において、当接部Ｓ１から分離部Ｒ１までの距離Ｌ１を１２〔ｍｍ〕とし、当接部Ｓ１から当接終了部Ｓ２までの距離Ｌ２を２〔ｍｍ〕とし、当接終了部Ｓ２から当接開始部Ｒ２までの距離Ｌ３を８〔ｍｍ〕とし、当接開始部Ｒ２から分離部Ｒ１までの距離Ｌ４を２〔ｍｍ〕とすると、
Ｌ１＝Ｌ２＋Ｌ３＋Ｌ４
になる。
【００５０】
また、現像ベルト１６４の厚さは１〔ｍｍ〕に、感光体ドラム１１の外径は３０〔ｍｍ〕に、第１〜第３のローラ１６１〜１６３の外径は６〔ｍｍ〕に、トナー供給ローラ１８の外径は１５〔ｍｍ〕にされる。
【００５１】
次に、現像ベルト１６４の走行方向に対して逆方向における当接部Ｓ１からの距離と現像ベルト１６４上に形成される電位との関係について説明する。
【００５２】
図４は本発明の第１の実施の形態における当接部からの距離と現像ベルト上に形成される電位との関係を示す図である。なお、図において、横軸に距離を、縦軸に電位を採ってある。
【００５３】
前述されたように、第１のローラ１６１には電圧ＶＤ１が、第３のローラ１６３には電圧ＶＲが印加されるので、前記当接終了部Ｓ２には、当接部Ｓ１から当接終了部Ｓ２までの距離Ｌ２、及び当接終了部Ｓ２から分離部Ｒ１までの距離（Ｌ３＋Ｌ４）によって、電圧ＶＤ１と電圧ＶＲとの電位差を抵抗分割した電位Ｖ１が形成され、当接開始部Ｒ２には、当接部Ｓ１から当接開始部Ｒ２までの距離（Ｌ２＋Ｌ３）、及び当接開始部Ｒ２から分離部Ｒ１までの距離Ｌ４によって、電圧ＶＤ１と電圧ＶＲとの電位差を抵抗分割した電位Ｖ２が形成される。
【００５４】
そして、電圧ＶＤ１と電圧ＶＲとの電位差ＶＴは、
ＶＴ＝−５００−（−２００）
＝−３００〔Ｖ〕
であるので、当接終了部Ｓ２に形成される電位Ｖ１は、
Ｖ１＝−２００＋（−３００）×（２／１２）
＝−２５０〔Ｖ〕
になる。
【００５５】
また、当接開始部Ｒ２に形成される電位Ｖ２は、
Ｖ２＝−５００−（−３００）×（２／１２）
＝−４５０〔Ｖ〕
になる。
【００５６】
この場合、当接終了部Ｓ２の電位Ｖ１は、トナー供給ローラ１８に印加される電圧ＶＳ（−３５０〔Ｖ〕）と同じ極性を有し、かつ、電圧ＶＳより絶対値が小さい（｜Ｖ１｜＜｜ＶＳ｜）ので、当接終了部Ｓ２において、負の極性に帯電させられたトナー１４をトナー供給ローラ１８から現像ベルト１６４に移動させるための電界が形成され、該電界によってトナー１４が現像ベルト１６４に移動させられ、現像ベルト１６４に付着させられる。そして、現像ベルト１６４に付着したトナー１４は、現像ベルト１６４の走行に伴って搬送され、現像ブレード１７を通過する際に均一な薄層にされる。
【００５７】
さらに、電圧ＶＤ１及び電圧ＶＤ２は同じ極性及び値を有するので、現像ベルト１６４が第１のローラ１６１から離れる分離部Ｄ１と、現像ベルト１６４が第２のローラ１６２と接触する当接部Ｄ３との間において現像ベルト１６４に形成される電位は、−２００〔Ｖ〕になる。したがって、前記対向部Ｄ２に形成される電位Ｖ３は、
Ｖ３＝−２００〔Ｖ〕
になる。
【００５８】
この場合、電位Ｖ３は、感光体ドラム１１の静電潜像を反転現像によって現像するのに適した値になり、現像ベルト１６４上のトナー１４は、対向部Ｄ２において、感光体ドラム１１に付着させられる。すなわち、対向部Ｄ２に形成される電位Ｖ３は−２００〔Ｖ〕であり、感光体ドラム１１の表面上の静電潜像が形成された部分の電位は−５０〔Ｖ〕であり、感光体ドラム１１の表面上の静電潜像が形成されない部分の電位は−６００〔Ｖ〕であるので、負の極性に帯電させられたトナー１４は、静電潜像が形成されない部分には付着せず、静電潜像が形成された部分に付着する。このようにして、静電潜像を現像することができる。また、現像に使用されず、現像ベルト１６４上に残留したトナー１４は、現像ベルト１６４の走行に伴って、当接開始部Ｒ２においてトナー供給ローラ１８に移動させられる。
【００５９】
ところで、当接開始部Ｒ２には、前述されたように電位Ｖ２が形成される。該電位Ｖ２は、トナー供給ローラ１８に印加される電圧ＶＳ（−３５０〔Ｖ〕）と同じ極性を有し、かつ、電圧ＶＳより絶対値が大きい（｜Ｖ２｜＞｜ＶＳ｜）ので、当接開始部Ｒ２において、負の極性に帯電させられたトナー１４をトナー供給ローラ１８に移動させるための電界が形成され、該電界によってトナー１４が現像ベルト１６４からトナー供給ローラ１８に移動させられ、回収される。
【００６０】
その後、回収されたトナー１４は、新たにトナーカートリッジ１３から供給されたトナー１４と共にトナー供給ローラ１８の回転に伴って搬送され、当接終了部Ｓ２に送られ、前述されたように、当接終了部Ｓ２において、現像ベルト１６４に移動させられ、再び現像ベルト１６４に付着させられる。
【００６１】
このようにして、当接終了部Ｓ２におけるトナー供給ローラ１８から現像ベルト１６４へのトナー１４の供給、及び当接開始部Ｒ２における現像ベルト１６４からトナー供給ローラ１８へのトナー１４の回収が繰り返し行われる。
【００６２】
このように、本実施の形態においては、現像ベルト１６４が、第１〜第３のローラ１６１〜１６３によって張設され、第１、第２のローラ１６１、１６２間で現像ベルト１６４と感光体ドラム１１とが当接させられ、第１、第３のローラ１６１、１６３間で現像ベルト１６４とトナー供給ローラ１８とが当接させられ、かつ、現像ベルト１６４とトナー供給ローラ１８との間に所定のニップ幅が形成されるので、当接開始部Ｒ２及び当接終了部Ｓ２において異なる電位を形成することができる。
【００６３】
したがって、トナー供給ローラ１８から現像ベルト１６４にトナー１４を供給する電界、及び現像ベルト１６４からトナー供給ローラ１８にトナー１４を回収する電界を形成することができるので、前回の現像のプロセスにおいて現像ベルト１６４上に残留したトナー１４が、トナー供給ローラ１８によって十分に掻き取られ、次の現像のプロセスにおいて、そのまま感光体ドラム１１に付着することがなくなる。その結果、用紙に残像が形成されるのを防止することができ、画像品位を向上させることができる。
【００６４】
さらに、第２、第３のローラ１６２、１６３に互いに異なる電圧ＶＤ２、ＶＲが印加されるので、当接終了部Ｓ２、当接開始部Ｒ２及び対向部Ｄ２に形成される電位Ｖ１、Ｖ２、Ｖ３を各種の値に設定することができ、現像器２０の設計の自由度を高くすることができる。
【００６５】
また、現像ベルト１６４に感光体ドラム１１及びトナー供給ローラ１８を当接させることによってニップ幅が形成されるので、ニップ圧を低くすることができる。したがって、感光体ドラム１１、トナー供給ローラ１８、現像ベルト１６４等の各部材が劣化したり、トナー１４が劣化したりするのを抑制することができる。
【００６６】
そして、電圧ＶＤ１及び電圧ＶＤ２は同じ極性及び値を有するので、分離部Ｄ１と当接部Ｄ３との間において現像ベルト１６４に形成される電位は一定になり、−２００〔Ｖ〕になる。したがって、前記対向部Ｄ２に形成される電位Ｖ３は、現像ベルト１６４と感光体ドラム１１とが分離部Ｄ１と当接部Ｄ３との間のいずれの箇所において当接させられても、同じ−２００〔Ｖ〕になる。その結果、対向部Ｄ２の位置を容易に設定することができ、現像器２０の設計の自由度を一層高くすることができる。
【００６７】
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。なお、本実施の形態におけるプリンタの構造については、前記第１の実施の形態におけるプリンタと同じ構造であるので、図１〜３を援用して説明する。また、第１の実施の形態と同じ構造を有するものについては、同じ符号を付与し、同じ構造を有することによる発明の効果については同実施の形態の効果を援用する。
【００６８】
この場合、第１のローラに印加される電圧ＶＤ１は＋５０〔Ｖ〕に、第２のローラに印加される電圧ＶＤ２は−４５０〔Ｖ〕に、第３のローラに印加される電圧ＶＲは−２５０〔Ｖ〕に、現像剤供給部材としてのトナー供給ローラ１８に印加される電圧ＶＳは−１００〔Ｖ〕に設定される。電圧ＶＤ１は、電圧ＶＤ２、ＶＲ、ＶＳと逆の極性を有し、各電圧ＶＤ２、ＶＲ、ＶＳの絶対値は、
｜ＶＳ｜＜｜ＶＲ｜＜｜ＶＤ２｜
にされる。
【００６９】
また、現像剤担持体としての現像ベルト１６４の走行方向に対して逆方向において、当接部Ｓ１から分離部Ｒ１までの距離Ｌ１を１２〔ｍｍ〕とし、当接部Ｓ１から当接終了部Ｓ２までの距離Ｌ２を２〔ｍｍ〕とし、当接終了部Ｓ２から当接開始部Ｒ２までの距離Ｌ３を８〔ｍｍ〕とし、当接開始部Ｒ２から分離部Ｒ１までの距離Ｌ４を２〔ｍｍ〕とすると、
Ｌ１＝Ｌ２＋Ｌ３＋Ｌ４
になる。
【００７０】
したがって、第１のローラ１６１には電圧ＶＤ１が、第３のローラ１６３には電圧ＶＲが印加されるので、前記当接終了部Ｓ２には、当接部Ｓ１から当接終了部Ｓ２までの距離Ｌ２、及び当接終了部Ｓ２から分離部Ｒ１までの距離（Ｌ３＋Ｌ４）によって、電圧ＶＤ１と電圧ＶＲとの電位差を抵抗分割した電位Ｖ１が形成され、当接開始部Ｒ２には、当接部Ｓ１から当接開始部Ｒ２までの距離（Ｌ２＋Ｌ３）、及び当接開始部Ｒ２から分離部Ｒ１までの距離Ｌ４によって、電圧ＶＤ１と電圧ＶＲとの電位差を抵抗分割した電位Ｖ２が形成される。
【００７１】
そして、電圧ＶＤ１と電圧ＶＲとの電位差ＶＴは、
ＶＴ＝−２５０−（＋５０）
＝−３００〔Ｖ〕
であるので、当接終了部Ｓ２に形成される電位Ｖ１は、
Ｖ１＝５０＋（−３００）×（２／１２）
＝０〔Ｖ〕
になる。
【００７２】
また、当接開始部Ｒ２に形成される電位Ｖ２は、
Ｖ２＝−２５０−（−３００）×（２／１２）
＝−２００〔Ｖ〕
になる。
【００７３】
この場合、当接終了部Ｓ２の電位Ｖ１は、トナー供給ローラ１８に印加される電圧ＶＳ（−１００〔Ｖ〕）と同じ極性を有し、かつ、電圧ＶＳより絶対値が小さい（｜Ｖ１｜＜｜ＶＳ｜）ので、当接終了部Ｓ２において、負の極性に帯電させられた現像剤としてのトナー１４をトナー供給ローラ１８から現像ベルト１６４に移動させるための電界が形成され、該電界によってトナー１４が現像ベルト１６４に移動させられ、現像ベルト１６４に付着させられる。そして、現像ベルト１６４に付着したトナー１４は、現像ベルト１６４の走行に伴って搬送され、現像剤層規制部材としての現像ブレード１７を通過する際に均一な薄層にされる。
【００７４】
ところで、現像ベルト１６４と像担持体としての感光体ドラム１１との対向部Ｄ２を第１、第２のローラ１６１、１６２間の距離の中央に設定すると、現像ベルト１６４上の対向部Ｄ２に形成される電位Ｖ３は、
Ｖ３＝５０＋（−４５０）×（１／２）
＝−２００〔Ｖ〕
になる。
【００７５】
この場合、電位Ｖ３は、感光体ドラム１１の潜像としての静電潜像を反転現像によって現像するのに適した値になり、現像ベルト１６４上のトナー１４は、対向部Ｄ２において、感光体ドラム１１に付着させられる。すなわち、対向部Ｄ２に形成される電位Ｖ３は−２００〔Ｖ〕であり、感光体ドラム１１の表面上の静電潜像が形成された部分の電位は−５０〔Ｖ〕であり、感光体ドラム１１の表面上の静電潜像が形成されない部分の電位は−６００〔Ｖ〕であるので、負の極性に帯電させられたトナー１４は、静電潜像が形成されない部分には付着せず、静電潜像が形成された部分に付着する。このようにして、静電潜像を現像することができる。また、現像に使用されず、現像ベルト１６４上に残留したトナー１４は、現像ベルト１６４の走行に伴って、当接開始部Ｒ２においてトナー供給ローラ１８に移動させられる。
【００７６】
ところで、当接開始部Ｒ２には、前述されたように電位Ｖ２が形成される。該電位Ｖ２は、トナー供給ローラ１８に印加される電圧ＶＳ（−１００〔Ｖ〕）と同じ極性を有し、かつ、電圧ＶＳより絶対値が大きい（｜Ｖ２｜＞｜ＶＳ｜）ので、当接開始部Ｒ２において、負の極性に帯電させられたトナー１４をトナー供給ローラ１８に移動させるための電界が形成され、該電界によってトナー１４が現像ベルト１６４からトナー供給ローラ１８に移動させられ、回収される。
【００７７】
その後、回収されたトナー１４は、新たに現像剤収容部としての、かつ、現像剤カートリッジとしてのトナーカートリッジ１３から供給されたトナー１４と共にトナー供給ローラ１８の回転に伴って搬送され、当接終了部Ｓ２に送られ、前述されたように、当接終了部Ｓ２において、現像ベルト１６４に移動させられ、再び現像ベルト１６４に付着させられる。
【００７８】
このようにして、当接終了部Ｓ２におけるトナー供給ローラ１８から現像ベルト１６４へのトナー１４の供給、及び当接開始部Ｒ２における現像ベルト１６４からトナー供給ローラ１８へのトナー１４の回収が繰り返し行われる。
【００７９】
なお、第１のローラ１６１を接地させ、電圧ＶＤ１を０〔Ｖ〕にすることができる。その場合、電圧ＶＤ２を−４００〔Ｖ〕に、電圧ＶＲを−３００〔Ｖ〕に、電圧ＶＳを−１５０〔Ｖ〕に設定すると、当接終了部Ｓ２の電位Ｖ１は−５０〔Ｖ〕になる。そして、当接終了部Ｓ２の電位Ｖ１は、トナー供給ローラ１８に印加される電圧ＶＳ（−１５０〔Ｖ〕）と同じ極性を有し、かつ、電圧ＶＳより絶対値が小さい（｜Ｖ１｜＜｜ＶＳ｜）ので、当接終了部Ｓ２において、負の極性に帯電させられたトナー１４をトナー供給ローラ１８から現像ベルト１６４に移動させるための電界が形成される。また、当接開始部Ｒ２における電位Ｖ２は、−３５０〔Ｖ〕になる。
【００８０】
そして、現像ベルト１６４と感光体ドラム１１との対向部Ｄ２を第１、第２のローラ１６１、１６２間の距離の中央に設定すると、現像ベルト１６４上の対向部Ｄ２に形成される電位Ｖ３は、−２００〔Ｖ〕になる。この場合、電位Ｖ３は、感光体ドラム１１の静電潜像を反転現像によって現像するのに適した値になり、現像ベルト１６４上のトナー１４は、対向部Ｄ２において、感光体ドラム１１に付着させられる。
【００８１】
さらに、当接開始部Ｒ２の電位Ｖ２は、−３５０〔Ｖ〕になり、トナー供給ローラ１８に印加される電圧ＶＳ（−１５０〔Ｖ〕）と同じ極性を有し、かつ、電圧ＶＳより絶対値が大きい（｜Ｖ２｜＞｜ＶＳ｜）ので、当接開始部Ｒ２において、負の極性に帯電させられたトナー１４をトナー供給ローラ１８に移動させるための電界が形成され、該電界によってトナー１４が現像ベルト１６４からトナー供給ローラ１８に移動させられ、回収される。
【００８２】
前記各実施の形態においては、電子写真方式のカラーのプリンタについて説明しているが、本発明をモノクロのプリンタに適用することができる。また、本発明を、複写機、ファクシミリ装置、複合機等に適用することもできる。
【００８３】
なお、本発明は前記各実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々変形させることが可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【符号の説明】
【００８４】
１１    感光体ドラム
１４    トナー
１８    トナー供給ローラ
２０    現像器
１６１    第１のローラ
１６２    第２のローラ
１６３    第３のローラ
１６４    現像ベルト
Ｄ２    対向部
【図１】
2011008087.tif 000003
【図２】
2011008087.tif 000004
【図３】
2011008087.tif 000005
【図４】
2011008087.tif 000006