JP2657538B2

JP2657538B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP2657538B2
Application number: JP63288720A
Authority: JP
Inventors: 誠加藤; 郁夫武田; 純孝相田; 勝治胡; 紀男猿渡; 俊明成沢
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1988-11-17
Filing date: 1988-11-17
Publication date: 1997-09-24
Anticipated expiration: 2012-09-24
Also published as: JPH02135383A

Description

【発明の詳細な説明】〔概要〕非磁性一成分トナーを使用する方式の現像器を備えた
電子写真方式プリンタ等の画像形成装置に関し、装置の小型化及び印字の安定化を実現できるようにす
ることを目的とし、画像保持体と、所定密度の非磁性一成分トナーを収納
する容器，該容器の一端の開口部を所定の間隙を介しふ
さぐように設けられた回転可能なトナー担持体，前記非
磁性一成分トナーを前記トナー担持体の表面に圧接する
ように賦勢する第１の賦勢手段，及び前記容器を前記画
像保持体に向け賦勢して前記トナー担持体が前記画像保
持体と所定の間隙を介するように位置決めする第２の賦
勢手段を備え、前記トナー担持体により前記非磁性一成
分トナーを前記画像保持体の表面に形成された静電潜像
に供給して現像を行う現像器とを含んで成る構成とす
る。

〔産業上の利用分野〕

本発明は非磁性一成分トナーを使用する方式の現像器
を備えた電子写真方式プリンタ等の画像形成に関するも
のである。

第９図は従来の電子写真方式プリンタの構造を示す側
面図で、図中、１は時計方向に回転する画像保持体（感
光ドラム）である。画像保持体１の周囲には、帯電器2,
露光器3,現像器4,転写器5,除電ランプ6,クリーナ７が配
置されている。

この装置による用紙８上への画像形成は次の手順で行
われる。

矢印方向に回転する画像保持体１の表面は、まず帯電
器２のコロナ放電によって全面にプラスの電荷が与えら
れて、電位が高くなる。次に、この表面に対して、露光
器３から所定のパターンに応じた光が当てられる。これ
により、露光した部分の電荷が減少して電位が下がり、
静電潜像が形成される。この静電潜像が現像器４を通過
すると、プラスに帯電したトナーがこれに付着してトナ
ー像が形成される。一方、用紙８は、ピックローラ９と
待機ローラ10の作用によって１枚ずつ画像保持体１上に
形成されたトナー像に接触する位置に供給される。転写
器５はこの位置で用紙８を挟んで画像保持体１の下方に
設置され、用紙８にマイナスの電荷を与えるように構成
されている。従って、画像保持体１上に形成されたトナ
ー像は、用紙８のマイナス電荷に吸引されて用紙８に転
写される。トナー像を担持した用紙８は、定着器11を構
成するヒートローラ12とこれに押し付けられて回転する
ゴムローラ13との間に把持され、トナー像は熱と圧力に
よって用紙８に定着される。その後、用紙８は排出ロー
ラ14によりスタッカに排出される。また、転写を完了し
た画像保持体１の表面は、除電ランプ６によって全面的
に電荷を中和され、かつクリーナ７によって残留トナー
を清掃されて初期状態に戻り、以下、このサイクルが繰
り返される。なお、16は、現像器４とブラケット15との
間に設けられたスプリングである。

この工程で使用される現像器４の一例は第10図に示す
通りで、特開昭26−138874号公報にて提案されているも
のであり、画像保持体１の表面に接触するように設けら
れたトナー担持体17と、これに押し付けられたスポンジ
ローラ18と、アジテータ19と、スプリング20により賦勢
される規制部材21とを、トナー22が収納された容器23内
に設けて構成されている。24は容器23の蓋である。な
お、上述の画像保持体１の表面に対するトナー担持体17
の接触は、スプリング16の賦勢力によって実現される。
この現像器４の作用は次の通りである。

アジテータ19によってかく拌されているトナー22が矢
印方向に回転するスポンジローラ18を介して矢印方向に
回転するトナー担持体17の表面に擦り付けられると、ト
ナーはプラスに帯電した状態でトナー担持体17の表面に
薄い層となって付着する。このトナー層は、スプリング
20により賦勢された規制部材21により擦られることによ
って更に帯電すると同時に均一な厚さに調整される。そ
して、トナー担持体17の回転に従って画像保持体１の表
面に移される。移されなかった残留トナーは、スポンジ
ローラ18でかき落される。なお、各ローラ間でのトナー
の移転を容易にするために、各ローラ間にはバイアス電
圧25,26によって電位差を与えている。

〔発明が解決しようとする課題〕

このような従来の現像器では、トナー供給にスポンジ
を用いているが、スポンジは目詰まりし易いものであ
り、目詰まりが生じると残留トナーがかき落とされない
ままスポンジローラ18で再び摩擦帯電されるため、トナ
ー比電荷が徐々に増加して印字が薄くなる。

また、駆動を要するものがトナー担持体17,スポンジ
ローラ18,アジテータ19と３つもあるため、これ以上の
小型化は困難であり、装置小型化の妨げになる。

本発明は装置の小型化及び印字の安定化を実現するこ
とのできる画像形成装置を提供することを目的とするも
のである。

〔課題を解決するための手段〕

上述の目的を達成するため、本発明では、画像保持体
と、所定密度の非磁性一成分トナーを収納する容器，該
容器の一端の開口部を所定の間隙を介しふさぐように設
けられた回転可能なトナー担持体，前記非磁性一成分ト
ナーを前記トナー担持体の表面に圧接するように賦勢す
る第１の賦勢手段，及び前記容器を前記画像保持体に向
け賦勢して前記トナー担持体が前記画像保持体と所定の
間隙を介するように位置決めする第２の賦勢手段を備
え、前記トナー担持体により前記非磁性一成分トナーを
前記画像保持体の表面に形成された静電潜像に供給して
現像を行う現像器とを含んで成る構成とする。

〔作用〕

記録に際しては、画像保持体上に公知の手段により静
電潜像を形成する。この潜像は現像器により現像される
が、その詳細は次の通りである。

開口部に露出している固形化したトナーの先端は、第
１の賦勢手段による賦勢力によってトナー担持体の表面
に押し付けられて、トナー担持体の回転につれ摩擦さ
れ、少しずつ削られて粉末化するとともに十分に帯電
し、鏡像力によってトナー担持体の表面に付着する。こ
の付着トナーは、容器とトナー担持体の間の僅かな間隙
によって一定の層膜に規制されて外部に脱出し、その
後、トナー担持体に間隙を介し対向して回転する画像保
持体の表面の潜像領域に移される。画像保持体に移され
なかった残留トナーは、容器内の固型化トナーとぶつか
り、トナー担持体からかき取られる。

このように、本発明の装置の現像器においては、目詰
まりして劣化するようなスポンジローラを使わずにトナ
ーを供給するようになっており、トナー担持体へのトナ
ー供給とトナーのかき取りが安定している。従って、安
定した画像濃度が得られ印字は安定する。

また、現像器は、従来のようなスポンジローラ，アジ
テータが不要で、回転部材がトナー担持体だけであるた
め、小型になり、装置の小型化を実現できる。

〔実施例〕

以下、第１図乃至第８図に関連して本発明の実施例を
説明する。

第１図乃至第５図に第１の実施例を示す。

第４図に画形成装置（電子写真方式プリンタ）の構造
概要を示す。本装置は、特公昭62−80674号公報の第２
図に開示されたプリンタと同形式（現像器が異なる）の
もので、図中、31は画像保持体（感光ドラム）、32は現
像器、33は記録用紙を収納するホッパである。現像器の
詳細説明に先立って、本装置による記録要領を、細部構
成を補足しながら説明すると次の通りである。

記録に際しては、矢印で示す時計方向に回転する画像
保持体31の表面を帯電器34により一様に帯電させ、次に
この表面に、レーザ源，ポリゴンミラー35,ミラー36等
を含む露光器により一点鎖線で示すようにレーザ光を所
定のパターンで照射して露光する。これにより、露光し
た部分の電荷が減少して電荷が下がり、静電潜像が形成
される。この静電潜像が現像器32を通過するときに現像
が行われる（現像器32の構成，作用は後述）。一方、用
紙（カットシート）200は、ピックローラ37と待機ロー
ラ38の作用によって、ガイド部48を通り１枚ずつ画像保
持体31上に形成されたトナー像に接触する転写位置に供
給される。この供給は、画像保持体31の回転と同期して
行われる。転写器39はこの位置で用紙200を挟んで画像
保持体31の下方に設置されており、この位置で、画像保
持体31上のトナー像は該転写器39により用紙200へ転写
される。トナー像を担持した用紙200は、ガイド部49を
通り、定着器40を構成するヒートローラ41と、これに圧
接して回転するゴムローラ42との間に把持され、トナー
像は熱と圧力によって用紙200に定着される。

その後用紙200は、排出ローラ43Aまたは排出ローラ43
Bによりスタッカ44またはスタッカ部45に排出される。4
6はこれらの排出を切り替えるガイド弁である。また、
転写を完了した画像保持体31の表面の残留トナーは、ク
リーナ47により除去され、以上により１サイクルの動作
が完了する。なお、画像保持体31,現像器32等の点検，
保守時には、装置上部を覆っている上カバー50を開く。
これとともに、該上カバー50に取り付けられている露光
経等の各部材が退避し、上記点検，保守を容易に行うこ
とが可能になる。

本装置で使用される現像器32は、非磁性一成分トナー
を使用するもので、その構造，作用の詳細は次の通りで
ある。

第１図及び第２図は現像器32の構造概要を示す平面断
面図及び側面断面図、第３図は同構造詳細を示す分解斜
視図である。図中、51はトナー担持体、52は一端に開口
部53を有する容器、54は第１の賦勢手段である。

トナー担持体51は、例えば少なくとも表面が金属製
で、第２図の矢印方向に回転可能である。

容器52内には、非磁性一成分トナー201が所定の密度
となるようにぎっしりと充填され、該トナー201は固形
化して流動性を失った状態となっている。上述のトナー
担持体51は、容器52の側壁55の前方部55aにより支持さ
れて、容器52の開口部53を間隙56を介しふさいでいる。

第１の賦勢手段54は、容器52内のトナー201を、トナ
ー担持体51の表面に所定の圧力で接触させるように押圧
するためのもので、ピストン状の可動プレート57と、こ
れを左方に賦勢するスプリング58とより構成されてい
る。

また、容器52の後壁52Aとユニットケース59との間に
は第２の賦勢手段（スプリング）60が設けられ、該第２
の賦勢手段60の賦勢力によって、トナー担持体51は画像
保持体31と間隙61を介するように位置決めされている。
本例の場合、この位置決めは、トナー担持体51と同軸に
設けられたころ62が画像保持体31の両端の像非形成領域
に当接することにより行われる。間隙61は0.1〜1mmが適
当である。

第３図において、63はトナー担持体51の軸51aを支持
する軸受、64は軸51aの移動を係止するＥリング、65は
軸51aに現像バイアス電圧を印加するための電極板、66
はトナー担持体51駆動用のギア（図示しない駆動系と噛
合）である。

画像保持体31の表面の潜像に対する現像は上述の現像
器32を用いて次のように行われる。

開口部53に露出している固形化しているトナー201の
先端は、第１の賦勢手段54による賦勢力によってトナー
担持体51の表面に押し付けられて、トナー担持体51の回
転につれ摩擦され、少しずつ削られて粉末化するととも
に十分に帯電し、鏡像力によってトナー担持体51の表面
に付着する。この付着トナーは、容器52とトナー担持体
51の間の僅かな間隙56によって一定の層膜に規制されて
外部に脱出し、その後、トナー担持体51と反対側で間隙
61を介し対向して回転する画像保持体31の表面の潜像領
域に移される。画像保持体31に移されなかった残留トナ
ーは、容器52内の固形化したトナー201とぶつかり、ト
ナー担持体51からかき取られる。ここで、トナー担持体
51上のトナー層厚は、上述のように間隙56でも作られる
が、少し間隙が変わっただけで層厚が大きく変化する。
そこで、容器52の上壁67にスリット68（第２図参照）を
作ってこれに規制部材69を挿入し、該規制部材69を、ス
プリング70で賦勢された押圧部材71により押圧するよう
にする。この場合、スプリング70の賦勢力を調整すれ
ば、容器52から出るトナーの量が変わり、所望のトナー
層厚を安定して得ることができる。トナー担持体51と画
像保持体31の間には現像バイアス電圧72がかけられてい
て、トナー担持体51上のトナーは画像保持体31の潜像領
域に移り、現像が行われる。

このように、現像器32では、目詰まりして劣化するよ
うなスポンジローラを使わず、トナー担持体51へのトナ
ー供給，トナーかき取りを安定して行うことが可能で、
安定した画像濃度が得られる。またアジテータも不要で
回転する部材はトナー担持体51だけであり、小型化が可
能で、画像形成装置の小型化を実現することができる。

第５図に、帯電器，クリーナと、画像保持体31と、現
像器32とを一体化したユニット73を示す。59は上述のユ
ニットケースである。ユニットケース59の密閉状の一端
74には、帯電器，クリーナが収納され、開放状の他端75
内には、現像器32が収納されて第２の賦勢手段60により
賦勢される。画像保持体31はこれらの間に装着される。

このユニット73は、第４図の装置内に組み込んで使用
される。

第６図に第２の実施例を示す。

第６図は画像形成装置（複写機）の構造概要説明図で
ある。本装置は特公昭60−51875号公報の第１図に開示
された複写機と同形式のもので、図中、81は画像保持
体、82は用紙200を収納するカセットである。現像器32
は前例と同様のものである。

記録に際しては、矢印で示す方向に回転する画像保持
体81の表面を帯電器83により一様に帯電させ、この上に
露光器84により原稿に対応した露光を行って静電潜像を
形成する。露光器84はランプ85とセルフオックレンズア
レイ86とを備えており、上記露光は、ランプ85から出射
し、矢印方向に移動する原稿受87にセットされた原稿を
照射し反射する光をセルフオックレンズアレイ86を通し
画像保持体81の表面に導くことにより行われる。この潜
像は現像器32により現像されてトナー像となる。一方、
装置に装着されたカセット82に収納されている用紙200
は、ピックローラ88,待機ローラ89により転写位置に送
られ、ここで転写器90による用紙200へのトナー像転写
が行われる。その後、用紙200は搬送ベルト91により定
着位置へ送られ、ここで定着器92によるトナー像定着が
行われる。定着を完了した用紙200は排出ローラ93によ
りスタッカ94に排出される。

また、本装置では、カセット82を使わずに用紙を手差
しで供給して記録を行うことも可能である。この場合
は、手差しガイド95を用いて用紙を供給する。供給され
た用紙は繰り出しローラ96により待機ローラ89に送ら
れ、その後は上述と同様の手順で記録（複写）が行われ
る。

本例の場合も前例と同様の効果が得られる。

第７図に第３の実施例を示す。

第７図は画像形成装置（静電ディスプレイ）の構造概
要説明図（第７図（ａ）は外観斜視図、第７図（ｂ）は
側面図）である。本装置は特公昭61−200569号公報の第
４図に開示された静電ディスプレイと同形式のもので、
図中、101は画像保持体、102は表示部、103は操作部で
ある。現像器32は前例と同様のものである。画像保持体
101は、導電ゴムまたは導電体の表面に誘電体をコーテ
ィングした透明なベルト状のもので、モータ104により
駆動される駆動ローラ105と従動ローラ106,107,108とに
掛け渡されている。また、109は、レーザ光を受けてこ
れを１点鎖線で示すような走査光とする露光部である。

記録に際しては、駆動ローラ105により矢印方向に移
送される画像保持体101の表面を帯電器110により一様に
帯電させこの上に露光部109により所定パターンの潜像
を形成する。この潜像は、露光部109によるレーザ光照
射位置で画像保持体101に誘導体コーティング側で対向
する現像器32により現像されてトナー像となる。該トナ
ー像が画像保持体101の移送に伴って表示部102に達する
と、該表示部102でトナー像を読み取ることが可能であ
る。トナー像は、画像保持体101の移送に伴って除電器1
11により除電されてトナーの付着力が弱められ、現像器
32に達すると該現像器32のトナー担持体51により回収さ
れる。

本例の場合も第１の実施例と同様の効果が得られる。

第８図に第４図の実施例を示す。

第８図は画像形成装置（ファクシミリ）の構造概要説
明図である。本装置は沖電気研究開発Vol.55,No.1小型
ファクシミリOKI FAX OF−３第１図に開示されたファク
シミリと同形式のもので、図中、121は画像保持体、122
は原稿テーブル、123は用紙（ロール紙）収納部であ
る。32は前例と同様の現像器である。

こん装置による送信（原稿内容送出）及び受信（受信
内容記録）は次のように行われる。

送信時には、原稿を原稿テーブル122にセットしてＳ
ローラ124の回りに繰り出す。繰り出された原稿の内容
は、Ｓローラ124に対向して配置された密着型イメージ
センサ125により読み取られて相手方に送信される。内
容が読み取られた原稿は、ガイド部126を通り、排出ロ
ーラ127により矢印方向に排出される。

受信時には、画像保持体121を矢印方向に回転させて
表面を帯電器129により一様に帯電させ、この上に露光
器130により、相手方から送信される情報に対応したパ
ターンで露光を行って静電潜像を形成する。この潜像
は、現像器32により現像されてトナー像となる。一方、
用紙収納部123に収納されている用紙202がモータ131に
より画像保持体121の回転と同期して繰り出されて転写
位置に送られ、ここで、画像保持体121に上方で対向す
る転写器134による用紙202へのトナー像転写が行われ
る。その後用紙202はカッタユニット132により所定位置
で切断され、該切断された用紙は排出ローラ127に圧接
するヒータローラ128により定着されてスタッカ133上に
排出される。転写を終えた後の画像保持体121上の残量
トナーは、図示しない除電器，クリーナにより除去され
る。

本例の場合も第１の実施例と同様の効果が得られる。

〔発明の効果〕

以上述べたように、本発明によれば、小型化及び印字
の安定化を実現できる画像形成装置を得ることが可能で
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１の実施例の非磁性一成分現像器の
構造概要を示す平面断面図、第２図は同非磁性一成分現像器の構造概要を示す側面断
面図、第３図は同非磁性一成分現像器の構造を示す分解斜視
図、第４図は同画像形成装置（プリンタ）の構造概要説明
図、第５図は同非磁性一成分現像器の組込要領を示す斜視
図、第６図は本発明の第２の実施例の画像形成装置（複写
機）の構造概要説明図、第７図（ａ），（ｂ）は本発明の第３の実施例の画像形
成装置（静電ディスプレイ）の構造概要説明図、第８図は本発明の第４の実施例の画像形成装置（ファク
シミリ）の構造概要説明図、第９図は従来の電子写真方式プリンタの構造概要を示す
側面図、第10図は従来の現像器の構造を示す側面図で、図中、 31,81,101,121は画像保持体、 32は現像器、 51はトナー担持体、 52は容器、 53は開口部、 54は第１の賦勢手段、 60は第２の賦勢手段、 73はユニットである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者胡勝治神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地富士通株式会社内 (72)発明者猿渡紀男神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地富士通株式会社内 (72)発明者成沢俊明神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地富士通株式会社内

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】画像保持体（31）と、所定密度の非磁性一成分トナー（201）を収納する容器
（52），該容器（52）の一端の開口部（53）を所定の間
隙（56）を介しふさぐように設けられた回転可能なトナ
ー担持体（51），前記非磁性一成分トナー（201）を前
記トナー担持体（51）の表面に圧接するように賦勢する
第１の賦勢手段（54），及び前記容器（52）を前記画像
保持体（31）に向け賦勢して前記トナー担持体（51）が
前記画像保持体（31）と所定の間隙（61）を介するよう
に位置決めする第２の賦勢手段（60）を備え、前記トナ
ー担持体（51）により前記非磁性一成分トナー（201）
を前記画像保持体（31）の表面に形成された静電潜像に
供給して現像を行う現像器（32）とを含んで成ることを
特徴とする画像形成装置。