JP2001356589A - 一成分現像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 現像ローラ周面に対してトナー層規制部材を
摺接させたタイプの一成分現像装置であって、トナー層
規制部材と現像ローラとの当接部に溜って画質に悪影響
を及ぼすトナー、その他の異物を除去するために現像ロ
ーラを定期的に逆回転させる制御を行うものにおいて、
逆回転しても完全に除去できないトナーの飛散や、該ト
ナーに起因した画像汚れを防止する。 【解決手段】 トナーを表面に付着させた現像ローラ７
１に対してトナー層規制部材７２を当接し、トナー層規
制部材により現像ローラ表面上のトナーを所定量の薄層
に形成し、薄層状のトナーを感光体上の静電潜像に付着
させ可視像化する画像形成装置において、画像形成動作
終了時、又は画像形成動作前に現像ローラを画像形成時
の周速以下で一定時間、逆回転動作及び正回転動作を少
なくとも一回ずつ行わせる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電子写真式のプリ
ンタ、複写機、ファクシミリ装置等の画像形成装置に用
いられる現像装置の改良に関し、詳細には、現像ローラ
上に供給されたトナーを所定の薄層に規制し、そのトナ
ー層を感光体上の静電潜像領域に搬送し、可視像化する
一成分現像装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】電子写真式の画像形成装置においては、
一様に帯電された感光体上に原稿反射光等の画像情報を
照射することにより形成した静電潜像に対して現像装置
からトナーを供給して可視像（トナー像）を形成し、こ
の可視像を転写紙上に転写後、定着することによって画
像形成を行っている。現像装置は、感光体と対面する位
置に配置した現像ローラを備え、現像ローラ上に付着し
たトナーを感光体上に供給する。現像装置は、現像ロー
ラの周面に付着するトナーの層厚を一定に規制する為の
ブレード等から成るトナー層規制部材を備え、トナー層
規制部材の端縁を現像ローラ周面に摺接させることによ
り層厚を規制している。ところで、一成分現像剤を用い
る現像装置を備えた画像形成装置においては、経時的に
現像ローラ上のトナー層の厚さにムラが生じ易く、感光
体上に形成されるトナー像に画像濃度ムラが起き易いと
いう不具合が起きる。また、トナーの凝集体やゴミ等の
異物がトナー層規制部材と現像ローラ周面との当接部に
侵入し、該当接部に挟まってその部分のトナー層形成が
できなくなり、画像上に白スジ等の異常画像が形成され
るという不具合がある。異物がトナー層規制部材と現像
ローラとの当接部に挟まることに起因して発生する白ス
ジ画像という不具合に対する対策として、従来、トナー
層規制部材が現像ローラに当接しているトナー層規制部
材の局部が摩耗損耗していくことによりゴミ等の異物の
除去を行う構成が提案された。ただし、この場合、トナ
ー層規制部材の損耗が進行して異物が除去されるまでに
長い時間がかかり、その間、画質の低下を甘受せざるを
得ないという問題があった。また、別の対処策として特
開平２−１５０８７０号公報、特開平５−１１３７１４
号公報には、画像形成前またはその他の任意の時期に、
現像ローラを一定時間逆回転させて、トナー層規制部材
と現像ローラとの間に付着したゴミ等の異物を除去する
技術が提案されている。特に、特開平５−１１３７１４
号公報においては、現像ローラを逆回転させる際の周速
を正回転時の周速以下にしたり、逆回転量を規制して異
物除去時にトナー層規制部材の先端部に現像ローラの逆
回転によって溜まる未現像トナーの量を抑制している。

【０００３】しかし、ブレード状のトナー層規制部材の
先端部で現像ローラと当接する場合や、特開平５−３５
０７１号公報等に開示された従来例のように微小電界を
現像ローラの表面上に形成して多層のトナー薄層を作り
現像を行う場合は、上述のように現像ローラを逆回転さ
せる方法を実施しても、現像ローラの逆回転時に未現像
トナーがトナー層規制部材の先端に溜まり、画像形成の
ために現像ローラが正回転すると溜まったトナー飛散や
画像汚れを惹起する。また、経時的にトナーの凝集体や
ゴミ等の異物がトナー層規制部材と現像ローラとの当接
部に侵入し、挟まってしまった場合、画像形成前または
任意の時期に行う一回の逆回転動作だけでは、ゴミ等の
異物を確実に除去できないという不具合がある。本発明
は上記に鑑みてなされたものであり、現像ローラ周面に
対してトナー層規制部材を摺接させたタイプの現像装置
であって、トナー層規制部材と現像ローラとの当接部に
溜って画質に悪影響を及ぼすトナー、その他の異物を除
去するために現像ローラを定期的に逆回転させる制御を
行うものにおいて、逆回転しても完全に除去できないト
ナーの飛散や、該トナーに起因した画像汚れを防止する
ことを課題とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】以上の課題を解決する
為、請求項１の発明は、トナーを表面に付着させた現像
ローラに対してトナー層規制部材を当接し、トナー層規
制部材により現像ローラ表面上のトナーを所定量の薄層
に形成し、薄層状のトナーを感光体上の静電潜像に付着
させ可視像化する画像形成装置において、画像形成動作
終了時、又は画像形成動作前に現像ローラを画像形成時
の周速以下で一定時間、逆回転動作及び正回転動作を少
なくとも一回ずつ行わせることを特徴とする。請求項２
の発明は、前記現像ローラを逆回転動作させた後の正回
転動作量は、トナー層規制部材の現像ローラ当接部が現
像領域を通過する範囲以上となるように設定されている
ことを特徴とする。

【０００５】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に示した実施
の形態により詳細に説明する。図１は、本発明の一実施
形態に係る一成分現像装置を有する画像形成装置の概略
構成を示す断面図であり、これに基づき画像形成装置の
構成と機能を説明する。この実施形態に係る画像形成装
置は、反転現像方式（Ｎ／Ｐ現像方式）を採用してい
る。即ち、ドラム状感光体（像担持体）１の表面にレー
ザ露光によって静電潜像が形成され、さらにマイナス帯
電トナーによって現像が行われる。原稿載置台上に置か
れた原稿の画像は、１色目トナーと同色の部分（例え
ば、黒色部分）と、２色目トナーと同色部分（例えば、
赤色部分）とをフィルタを介して別々にしかも同時に、
２つの画像撮像素子（ＣＣＤ）によって読みとるように
なっており、黒画像信号１３１と赤画像信号１３２と
を、画像メモリ・制御部１３ａ、１３ｂに送る。図１の
矢印Ａ方向に回転駆動される感光体１は、第１帯電手段
である第１スコロトロンチャージャ２によりほぼ−９０
０Ｖに一様帯電される。そして、感光体１の表面には読
みとり装置１３で判別された原稿の黒色部分に関して、
第１霧光手段であるレーザ書込み装置３により静電潜像
が形成される。その静電潜像の電位は−１００Ｖであ
る。この感光体１上の静電潜像は、黒色トナーを有する
第１現像装置４との対向部で、二成分磁気ブラシ現像方
式により、第１現像装置４の現像ローラ４１、４２から
現像剤中のマイナス極性トナーが供給されてトナー像を
形成する。第１現像装置の現像バイアスは−５５０Ｖで
ある。続いて、２色目の画像形成工程に移り、感光体１
は第２帯電手段５により感光体表面を−９００Ｖに再帯
電される。そして、読みとり装置１３で読みとられた赤
色の部分に関して、第２露光手段であるＬＥＤアレー６
により感光体表面に２色目の静電潜像を形成する。２色
目の静電潜像電位も−１００Ｖになる。この静電潜像
は、赤色トナーを有する第２現像装置７によって非接触
現像を行って、トナー像を形成する。第２現像装置７の
現像ギャップは０．１５ｍｍ〜０．３ｍｍで、その現像
バイアスは−７５０Ｖ〜−９００Ｖの直流バイアスであ
る，現像バイアスは、ドラム状にトナー像を重ね合わせ
るため、トナーが現像領域内を往復運動する交流バイア
スを印加することが難しい。この感光体１上に形成され
た２つの色のトナー像は、転写手段としての転写装置２
０の帯電体ベルト２１が感光体１と接触しているニップ
部にて、レジストローラ１９によりタイミングを合わせ
て、図１の矢印Ｂ方向に搬送されてきた転写紙に転写さ
れ、その後、定着装置１０へ搬送されて転写紙上のトナ
ー像が定着される。定着後、転写紙は画像形或装置機外
へ排出される。トナー像転写後の感光体１上に残留した
トナーは、クリーニング装置８のクリーニングブラシロ
ーラ８１とクリーニングブレード８２によって掻き落と
され、クリーニング装置８内に回収される。また、クリ
ーニング後の感光体１表面は、除電ランプ９により残留
電荷が除電され、次の作像に備えられる。

【０００６】図２は、本発明の実施形態に係る第２色目
の現像装置７の詳細構成を示す断面図である。現像装置
７はトナーのみを現像剤として使用する一成分現像装置
である。トナータンク部７７に収容されているトナーは
攪拌羽７６の矢印方向への回転によりトナー供給ローラ
７４側に寄せられ、トナー供給ローラ７４に供給され
る。トナー供給ローラ７４は発泡ポリウレタン等の弾性
部材からなり、現像ローラ７１に対して０．５ｍｍ〜
１．０ｍｍ程度弾性部材が喰い込むように設けられてい
る。矢印方向へのトナー供給ローラ７４の回転摺擦によ
りトナーが帯電し、現像ローラ７１表面に付着する。現
像ローラ７１表面には微小電界が形成され、現像ローラ
７１にその先端部近傍が当接するように設けられたトナ
ー層規制ブレード（トナー層規制部材）７２によりトナ
ー層厚は多層薄層に制御される。トナー層規制ブレード
７２はポリウレタンゴムや金属薄板等の弾性板からな
る。多層薄層トナー層は現像ローラ７１の回転により、
現像領域に搬送され、感光体１に形成された静電潜像を
トナー像化する。本発明の特徴的な構成、或は制御方法
は、現像ローラ７１とトナー層規制ブレード７２との当
接部にはさまった異物除去のため、及び異物除去後のト
ナー飛散防止のため、画像形成動作終了時または画像形
成動作前に現像ローラ７１を画像形成時の現像ローラの
周速以下で、一定時間逆回転と正回転動作させるように
した点にある。この現像ローラ７１を画像形成時の周速
以下で一定時間逆回転と正回転動作させる制御は、複数
回行っても良い。複数回この逆転−正転動作を行うと、
より確実にトナー層規制ブレード７２の当接部に挟まっ
た異物を除去できる。図３は本発明の一例に係る制御手
順を示すフローチャートであり、ステップ１で画像形成
装置の画像形成動作が終了して現像ローラの正転による
感光体上の現像が終了した後で、ステップ２以降で逆転
−正転動作が実施される。即ち、ステップ２では現像ロ
ーラを逆転させ、続いてステップ３では現像ローラを正
転させる。Ｔは、この逆転−正転動作の回数を示してお
り、この例ではＴ＝２回となった時に現像ローラを停止
させる（ステップ４、５、６）。なお、逆転−正転動作
は、画像形成動作終了時（後）、又は画像形成動作前に
行う。

【０００７】次に、図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、
（ｄ）は、現像ローラ７１とトナー層規制ブレード７２
との当接部を拡大して表す動作説明図である。図４
（ａ）は、画像形成時のトナー層形成状態を表してお
り、現像ローラ７１は矢印で示す正転方向に所定の周速
度で回転している。この時、トナー層規制ブレード７２
の先端は、現像ローラ７１の周面に非カウンタ方向へ向
いた状態で接触している。このため、トナー規制ブレー
ド７２と現像ローラ７１との当接部Ａより回転方向下流
側の現像ローラ周面には規制を受けた後のトナー層Ｔ１
が形成されるが、当接部Ａよりも上流側の現像ローラ周
面（ブレード７２と現像ローラ７１の周面との間に形成
されるくさび形の空所内）には、トナーＴ２（異物を含
む）が溜る。この状態で、次の画像形成動作において現
像ローラを同方向に回転させ続けると、このくさび形の
空所内にトナＴ２が固着して溜り、均一な厚みのトナー
層Ｔ１の形成に支障をもたらすことは上述の通りであ
る。即ち、図４（ｂ）はこの状態を示しており、現像ロ
ーラ７１とトナー層規制ブレード７２との当接部にゴミ
等の異物を含むトナー（凝集トナー）Ｔ２が挟まり、ト
ナー層形成不良を生じる。この状態では現像ローラ７１
とトナー層規制ブレード７２との間をトナーが通過でき
なくなり、画像に白スジが発生する。そこで、本実施形
態では、まず図４（ｃ）に示すように、一連の画像形成
動作の終了により現像ローラ７１の正転による現像動作
が終了した時に、図示しない制御部が図示しないモータ
或はクラッチ等を制御して現像ローラ７１を逆回転させ
る。この逆回転動作によって、溜っていた上記トナーＴ
２が凝集、固着する前にトナーＴ２を時計廻り方向へ移
動させ、トナータンク部７７内に落下させて現像ローラ
上から除去することができる。この際、現像ローラ７１
が逆転する角度は、装置の寸法等の条件によって種々異
なってくるが、例えば３０度前後であり、この角度は当
接部Ａが感光体上の現像領域を通過移動する角度、或は
それを少し越える程度の角度である。また、この逆転時
の現像ローラの周速度は、画像形成時の正転方向への周
速度よりも低くなるように設定する。なお、この状態で
は、当接部Ａに位置するトナー層規制ブレード７２の先
端面に沿って新たにトナーＴ３が溜り、次の画像形成に
影響を与える。そこで、本実施形態では、図４（ｄ）に
示すように逆転終了後に正転方向に現像ローラを回転さ
せる。つまり、トナー層規制ブレード７２の先端部に溜
まったトナーＴ３をトナー飛散が起きないように、現像
ローラを画像形成時の周速以下で正回転させて搬送す
る。この際の正転範囲は、トナーＴ３が感光体上の現像
領域を越える範囲で十分であり、現像領域を越えた後で
トナーＴ３は現像ローラ周面から落下し、次の画像形成
工程に悪影響を及ぼすことがなくなる。この正転−逆転
動作は、好ましくは複数回行うことにより、画像形成に
悪影響を及ぼすトナー等の除去が可能となる。繰り返す
回数としては、２〜３回が適当であるが、機種や当該機
械の状況によっては繰り返す回数を任意に増やすように
メンテナンスにて調整することが好ましい。従って、正
転−逆転動作の繰り返し回数をメンテナンス項目に含め
ておくと共に、操作部等からの入力操作によって調整可
能に構成しておく。

【０００８】

【発明の効果】本発明によれば、現像ローラ周面に対し
てトナー層規制部材を摺接させたタイプの一成分現像装
置であって、トナー層規制部材と現像ローラとの当接部
に溜って画質に悪影響を及ぼすトナー、その他の異物を
除去するために現像ローラを定期的に逆回転させる制御
を行うものにおいて、逆回転しても完全に除去できない
トナーの飛散や、該トナーに起因した画像汚れを防止す
ることができる。即ち、請求項１の発明では、画像形成
動作終了時または画像形成動作前に現像ローラを画像形
成時の周速以下で一定時間逆回転動作させることで、ま
ず、トナー層規制部材の当接部に挟まったゴミ等の異物
を除去し、そして、現像ローラを画像形成時の周速以下
で一定時間、正回転動作をさせてトナー飛散無くトナー
層規制部材先端部に溜まったトナーを除去できる。よっ
て、長期にわたって、白スジ等の異常の無い安定した画
像が提供でき、トナー飛散による機内汚染を防ぐことが
できる。特に、逆転−正転動作を複数回繰り返し行うこ
とにより、より確実に当接部へのトナー等の溜り、付着
を解消することが可能となる。請求項２の発明では、一
成分現像装置の現像ローラ逆回転動作後の正回転動作量
は、トナー層規制部材の現像ローラ当接部が現像領域を
通過する範囲以上とすることで、トナー層規制部材先端
部に溜まったトナーをトナー飛散無く現像装置内に回収
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態に係る一成分現像装置を有
する画像形成装置の概略構成を示す断面図。

【図２】本発明の実施形態に係る第２色目の現像装置の
詳細構成を示す断面図。

【図３】本発明の一例に係る制御手順を示すフローチャ
ート。

【図４】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、現像ロー
ラとトナー層規制ブレードとの当接部を拡大して表す動
作説明図。

【符号の説明】

１ ドラム状感光体（像担持体）、２ 第１スコロトロ
ンチャージャ、３ レーザ書込み装置、４ 第１現像装
置、５ 第２帯電手段、６ ＬＥＤアレー、７第２現像
装置、７１ 現像ローラ、７２ トナー層規制ブレード
（トナー層規制部材）。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トナーを表面に付着させた現像ローラに
   対してトナー層規制部材を当接し、トナー層規制部材に
   より現像ローラ表面上のトナーを所定の薄層に形成し、
   該薄層状のトナーを感光体上の静電潜像に付着させ可視
   像化する画像形成装置において、 画像形成動作終了時、又は画像形成動作前に、現像ロー
   ラを、画像形成時の周速以下で一定時間、逆回転動作及
   び正回転動作を少なくとも一回ずつ行わせることを特徴
   とする一成分現像装置。
2. 【請求項２】 前記現像ローラを逆回転動作させた後の
   正回転動作量は、トナー層規制部材の現像ローラ当接部
   が現像領域を通過する範囲以上となるように設定されて
   いることを特徴とする請求項１記載の一成分現像装置。