JP2003270933A

JP2003270933A - 電子写真装置

Info

Publication number: JP2003270933A
Application number: JP2002075141A
Authority: JP
Inventors: Shinji Tamaki; 眞二田牧; Haruji Mizuishi; 治司水石; Mugijirou Uno; 麦二郎宇野; Seiji Saito; 聖治齋藤; Takaaki Tawada; 高明多和田; Hideki Tanaka; 英樹田中; Mikio Ishibashi; 幹生石橋
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2002-03-18
Filing date: 2002-03-18
Publication date: 2003-09-25

Abstract

(57)【要約】【課題】トナーへのストレスを低減させ、ホットオフ
セット現象が発生しない、小型で簡単な電子写真装置を
提供する。【解決手段】第一攪拌部材２３及び第二攪拌部材２４
と、現像ローラ２８とは、それぞれ任意のタイミングで
駆動制御可能とし、現像ローラ２８は現像時以外は回転
を停止する。これは、現像剤を水平方向に循環しながら
攪拌する構成の攪拌部材にも好適であり、定着温度が１
７０℃以下の低温定着トナーを用いた場合にも好適に用
いられる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、プリンタ、ファク
シミリ等の２成分現像方式を用いる電子写真装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】２成分現像方式の電子写真装置は、補給
されたトナーと磁性キャリアとを現像剤攪拌手段にて攪
拌混合しかつトナーとキャリアを摩擦帯電させた状態で
現像剤担持体に担持させた後、層厚規制部材により現像
剤量を規制し、像担持体上の静電潜像に接触させて現像
を行っている。近年、電子写真装置の小型化にともない
トナーを所定の帯電量まで立ち上げる機能の大部分を現
像剤担持体と層厚規制部材に持たせるような構成が増え
ている。具体的には補給されたトナーとキャリアを均一
に混合するための現像剤攪拌部分、均一に混合された現
像剤を像担持体に対して均一な層厚で供給する現像剤担
持体部分に分けて見たときに、現像剤が層厚規制部材を
通過すると急激に帯電量が上昇するような電子写真装置
である。所定の帯電量を得たトナーは静電潜像と接触す
ることで現像に使われるが、画像のない部分に接触した
トナーはキャリアとともに現像装置内に回収され、再び
攪拌されて現像剤担持体に担持されるというサイクルを
繰り返すことになる。

【０００３】また、上記のような電子写真装置におい
て、特に現像剤攪拌手段が現像剤を主に水平方向に循環
しながら現像剤を攪拌する構成のものは、現像剤攪拌部
分での混合能力が低く、現像剤を均一に混合するのに時
間がかかるため、出来るだけ現像剤攪拌手段を長い時間
駆動する必要がある。従来では現像剤攪拌手段は現像剤
担持体と連結駆動するものであり、現像剤攪拌手段の駆
動に伴い現像剤担持体も長い時間駆動する必要があっ
た。

【０００４】しかし、このような電子写真装置において
は現像剤担持体部分で急激に摩擦帯電を促すため、トナ
ーに強いストレスが加えられ、消費されずに何度もこの
プロセスを繰り返すとトナーの物性が変化して不具合を
発生することがある。具体的には定着手段にて画像を熱
により被転写材に定着させる際、ホットオフセットと呼
ばれる現象を生じさせることがある。ホットオフセット
現象とは、非通紙部領域に対応した部分の未定着トナー
が溶けすぎて定着手段に付着し、被転写材の表面を汚し
てしまう現象である。

【０００５】図６に現像剤担持体の回転時間とホットオ
フセット現象との関係を示す。上記のような構成の電子
写真装置で、実験的に現像剤担持体のクラッチを常にｏ
ｎの状態にして駆動モータが回り続けるようにし、かつ
全くトナーを消費しないような白紙印刷状態を続ける
と、次に画像を出力したときにトナーが定着手段に付着
しそれが用紙に再転写され、ホットオフセット現象が発
生する。通常、適度にトナーを消費しながら現像剤担持
体が回転していればトナーの入れ替わりが行われるた
め、劣化したトナーが累積することはないが、非常に少
ない画像面積の出力が続くと、図６に示すように低温の
定着ローラでもホットオフセット現象が発生しやすい。
ホットオフ現象はまた、特に、定着手段の表面温度が低
温で定着出来るような低温定着トナーを用いた場合に、
トナーの劣化が進みやすくホットオフセット現象が著し
い。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上記問題点に鑑み、本
発明はトナーの物性の変化によるホットオフセット現象
等の不具合を発生させず、小型で簡単な電子写真装置を
提供することを目的としている。特に、現像剤を水平方
向に循環しながら攪拌する構成の現像剤攪拌手段を備え
る電子写真装置であって、定着温度が１７０℃以下の劣
化しやすい低温定着トナーを用いても不具合が発生しな
い電子写真装置を提供する。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、請求項１に記載の本発明は、像担持体と、現像剤攪
拌手段及び現像剤担持体を有する現像手段と、転写手段
と、定着手段とを備え、磁性キャリアとトナーを用いる
２成分現像方式の電子写真装置において、現像剤攪拌手
段と、像担持体に現像剤を担持する現像剤担持体とは、
それぞれ任意のタイミングで駆動制御可能であり、作像
プロセスにおいて現像剤攪拌手段の駆動時間よりも現像
剤担持体の駆動時間が短いことを特徴とする電子写真装
置とする。請求項２に記載の本発明は、前記電子写真装
置において、現像剤攪拌手段が、現像剤を水平方向に循
環しながら攪拌することを特徴とする請求項１に記載の
電子写真装置とする。請求項３に記載の本発明は、前記
電子写真装置において、定着手段の表面温度が、１７０
℃以下に制御されることを特徴とする請求項１又は２に
記載の電子写真装置とする。

【０００８】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しつつ、この発
明の実施の形態を説明する。まず、電子写真装置の構成
について説明する。図１に、電子写真装置の一例として
レーザ複写機の要部の概略構成を示す。図中符号１０
は、像担持体であるドラム状の感光体である。図１から
判るとおり、感光体１０のまわりには、その左横に設け
るローラ状の帯電装置１１から感光体１０の矢印Ａで示
す回転方向に順に、下に現像手段としての現像装置１
２、右横に転写手段としての転写装置１３と用紙分離装
置１４、上にクリーニング装置１５を備えてなる。上記
レーザ複写機を用いて画像形成を行うときは、公知のと
おり、不図示のコンタクトガラス上に原稿をセットして
から、コピースイッチを押し、図示しない光学読取装置
で原稿上の画像を読み取ると同時に、感光体１０と転写
装置１３間に、下から矢示するごとく被転写材としての
用紙Ｐを送り込む。

【０００９】感光体１０は、その回転にともない帯電装
置１１で表面を一様に帯電し、その表面に不図示の光書
込み装置からレーザ光Ｌを照射して書き込みを行い、感
光体１０上に、上記読み取った原稿画像に対応する静電
潜像を形成し、続いて現像装置１２位置を通るときトナ
ーを付着して同静電潜像を逐次可視像化する。そして、
この可視像化して形成したトナー像を、上述したとおり
感光体１０と転写装置１３間に送り込んだ用紙Ｐ上に転
写装置１３で転写する。転写後、用紙Ｐは、用紙分離装
置１４で放電して、静電的に付着する感光体１０から分
離し、不図示の定着装置へ搬送してそこで転写画像を定
着し、不図示の排紙部へと排出する。用紙分離装置１４
に代えて分離爪を設け、感光体１０から機械的に分離す
るようにしてもよい。画像転写後の感光体１０は、表面
に残った残留トナーを、クリーニング装置１５に備える
クリーニングブレード１７で掻き落として表面を清掃し
て後、不図示の除電ランプで除電して表面電位を初期化
する。

【００１０】ところで、このレーザ複写機では、上述し
た感光体１０と帯電装置１１と現像装置１２とクリーニ
ング装置１５などを、図２や図３に示すように１つのカ
ートリッジケース１９で一体化してプロセスカートリッ
ジ２０を構成してもよい。図２には図１に示すレーザ複
写機に備えるプロセスカートリッジ２０を感光体１０と
反対の側から見て示し、図３には感光体１０側から見て
示す。プロセスカートリッジ２０は、図示しないが、電
子写真装置本体内で前後に対向して設ける側板間に取り
付けて着脱自在にセットする。このプロセスカートリッ
ジ２０には、図２および図３で示すように、感光体シャ
ッタ１８を設ける。そして、電子写真装置本体にセット
された状態では、図２に示すように感光体シャッタ１８
を開き、感光体１０の、転写装置１３および用紙分離装
置１４側を開放し、セットされていない状態では、図３
に示すように感光体シャッタ１８を閉じて感光体１０を
被ってなる。

【００１１】さて、このようなレーザ複写機において、
上述した現像装置１２は、図１に示すように、下部側に
現像剤攪拌部２１を設け、上部側に現像剤担持部２２を
設けて構成する。現像剤攪拌部２１には、２成分現像剤
を撹拌しながら水平方向に搬送する第一撹拌部材２３と
第二撹拌部材２４を設ける。また、図示省略するが、現
像剤中のトナーとキャリアとの混合比をたとえば透磁率
等から検知するトナー濃度センサを設けてなる。現像剤
攪拌部２１には、さらに、図４に示すように、その片側
に、新規トナー補給口２５とリサイクルトナー補給口２
６をそれぞれ上向きに開けて設ける。そして、新規トナ
ー補給口２５及びリサイクルトナー補給口２６から入る
トナーを、第一撹拌部材２３および第二撹拌部材２４で
水平方向に循環するように攪拌しながら搬送する。な
お、第一攪拌部材２３を収納する空間は、上面を、図４
では一部を破断して示す頂壁２１ａで被ってなる。ま
た、第二攪拌部材２４を収納する空間は、開口５０を設
けて上方を開放してなる。

【００１２】一方、図１に示すように、現像剤担持部２
２には、現像窓２７を通して感光体１０と対向する位置
に、現像剤担持体としての現像ローラ２８を設ける。ま
た、感光体１０への現像剤の供給量を制御する層厚規制
部材としての現像ドクタ２９を設けてなる。そして、開
口５０を通して現像剤攪拌部２４から送り込まれた現像
剤を現像ローラ２８で担持して後、現像ドクタ２９で均
一化して、その均一化した現像剤中のトナーを感光体１
０に付着してなる。感光体１０の上に備えるクリーニン
グ装置１５には、カートリッジケース１９のクリーニン
グケース部１５ａ内に、クリーニングブレード１７で掻
き落した残留トナーを搬送するスクリュ状のトナー搬送
部材３０を、感光体１０の軸方向に配置する。トナー搬
送部材３０は、図２に示すように、その軸部３１の一端
部３１ａを、カートリッジケース１９の前板部１９ａの
上側に設ける落下路入口３３から落下路３５内に入り込
ませて設ける。落下路３５は、そのまわりを囲うように
周壁３６を前板部１９ａの外面に設け、その手前側を、
図では取り外して省略する前カバーで気密に被ってその
中に形成する。落下路３５には、周壁３６の底面３６ａ
に、上述した現像装置１２のリサイクルトナー補給口２
６へ通ずる落下路出口３７を設ける。さらに、落下路出
口３７と落下路入口３３との間で、周壁３６を一部傾斜
して、その傾斜部内面に残留トナーの落下面３６ｂを形
成する。

【００１３】クリーニング装置１５では、トナー搬送部
材３０と同軸上のスクリュギヤ４０が、図５に示すよう
に２つのアイドラギヤ４１・４２を介して、感光体１０
と同軸上の感光体ギヤ４３と噛み合う。そして、図５中
矢示するとおり、感光体ギヤ４３の回転とともにスクリ
ュギヤ４０を逆方向に回転駆動し、トナー搬送部材３０
を感光体１０と逆回転し、感光体１０から除去した残留
トナーをトナー搬送部材３０で搬送してクリーニングケ
ース部１５ａ内の手前側に集め、図２中矢印で示すよう
に落下路入口３３から落下面３６ｂ上に落とし、さらに
矢印で示すように落下面３６ｂ上を滑落し、落下路出口
３７からリサイクルトナー補給口２６を通して現像剤攪
拌部２１内に回収する。

【００１４】現像装置１２は、画像形成時、不図示の駆
動モータを駆動し、その駆動を伝達して第一撹拌部材２
３及び第二攪拌部材２４を回転して現像剤を撹拌し、ト
ナーとキャリアを均一に混合しながら現像ローラ２８へ
搬送し、これとは別に駆動をｏｆｆ−ｏｎできる例えば
クラッチを介して現像ローラ２８を回転する。一方、現
像ローラ２８に所定バイアスを印加して現像剤中のトナ
ーを感光体１０の表面に静電的に付着し、その表面上の
潜像を可視像化する。本発明の特徴は、上記のような構
成の電子写真装置において、現像ローラ２８と第一攪拌
部材２３及び第二攪拌部材２４とが独立駆動であるとこ
ろである。また、トナーへのストレス低減を最大限に発
揮するためには、感光体１０上の潜像を可視化する以外
のタイミングでは現像ローラ２８を駆動しないことが望
ましいため、本発明では、第一攪拌部材２３及び第二攪
拌部材２４は駆動モータが回転中はつねに回転している
が、現像ローラ２８はクラッチにより必要以外の時には
回転を止める。

【００１５】このように、現像ローラ２８と第一攪拌部
材２３及び第二攪拌部材２４との駆動モータを独立さ
せ、現像ローラ２８の駆動モータを必要時のみ駆動させ
ることで、現像剤を攪拌しながら水平方向に循環させる
構成の電子写真装置であってもトナーへのストレスを低
減させることができる。また、定着手段の表面温度を１
７０℃以下に制御することで、低温定着トナーを用いた
場合でもホットオフセット現象が発生しない。しかし、
定着手段の表面温度が低すぎると定着不良を起こすた
め、用いるトナーにより適宜温度を調節する。

【００１６】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１記載の本
発明によれば、トナーにストレスを与える現像ローラの
駆動を最小限に押さえることができるので、ホットオフ
セット現象などの不具合の発生を押さえた電子写真装置
を提供することができる。また、請求項２に記載の本発
明によれば、トナーとキャリアが混合するのに時間がか
かる電子写真装置であっても、現像剤攪拌部材は常に回
転しているため混合が十分行われる一方、トナーにスト
レスをあたえる現像ローラの回転は最低限に押さえるの
で、ホットオフセット現象の発生を押さえた電子写真装
置を提供することができる。さらに、請求項３に記載の
本発明によれば、劣化しやすい低温定着トナーを用いる
場合でも、ホットオフセット現象の発生を押さえた電子
写真装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の電子写真装置の一例であるレーザ複写
機の要部の概略構成である。

【図２】レーザ複写機に備えるプロセスカートリッジ２
０を、感光体１０とは反対の側から見た斜視図である。

【図３】レーザ複写機に備えるプロセスカートリッジ
を、感光体１０側から見た斜視図である。

【図４】現像剤攪拌部を示す斜視図である。

【図５】感光体ギヤとスクリュギヤとの駆動を示す概略
図である。

【図６】現像剤担持体の回転時間とホットオフセット現
象との関係を示すグラフである。

【符号の説明】

１０感光体１１帯電装置１２現像装置１３転写装置１４用紙分離装置１５クリーニング装置１５ａクリーニングケース１７クリーニングブレード１８感光体シャッタ１９カートリッジケース１９ａ前板部２０プロセスカートリッジ２１現像剤攪拌部２１ａ頂壁２２現像剤担持部２３第一攪拌部材２４第二攪拌部材２５新規トナー補給口２６リサイクルトナー補給口２７現像窓２８現像ローラ２９現像ドクタ３０トナー搬送部材３１軸部３１ａ一端部３３落下路入り口３５落下路３６周壁３６ａ底面４０スクリュギヤ４１、４２アイドラギヤ４３感光体ギヤ５０開口Ｌレーザ光Ｐ用紙

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者齋藤聖治東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者多和田高明東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者田中英樹東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内 (72)発明者石橋幹生東京都大田区中馬込１丁目３番６号株式会社リコー内Ｆターム(参考） 2H033 AA09 AA49 CA07 CA27 2H077 AA37 AB01 AB07 AB14 AC01 AC16 AD06 AD13 BA02 BA03 DA10 DA52 DB14 DB25 EA03

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】像担持体と、現像剤攪拌手段及び現像剤
担持体を有する現像手段と、転写手段と、定着手段とを
備え、磁性キャリアとトナーを用いる２成分現像方式の電子写
真装置において、現像剤攪拌手段と、像担持体に現像剤を担持する現像剤
担持体とは、それぞれ任意のタイミングで駆動制御可能
であり、作像プロセスにおいて現像剤攪拌手段の駆動時間よりも
現像剤担持体の駆動時間が短いことを特徴とする電子写
真装置。
【請求項２】前記電子写真装置において、現像剤攪拌手段は、現像剤を水平方向に循環しながら攪
拌することを特徴とする請求項１に記載の電子写真装
置。
【請求項３】前記電子写真装置において、定着手段の表面温度は、１７０℃以下に制御されること
を特徴とする請求項１又は２に記載の電子写真装置。