JP3270907B2

JP3270907B2 - 画像形成装置

Info

Publication number: JP3270907B2
Application number: JP11126693A
Authority: JP
Inventors: 寛之釜谷; 博之井上; 秀雄加藤
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1993-05-13
Filing date: 1993-05-13
Publication date: 2002-04-02
Anticipated expiration: 2017-04-02
Also published as: JPH06324559A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、一成分接触現像方式の
電子写真プリンタ等の画像形成装置に関するものであ
る。

【０００２】近年の電子写真プリンタにおいては、現像
器の構造の簡易な点，画像の鮮明な点から、弾性ローラ
周面にトナー層を形成し、これを静電潜像担持体に接触
させて現像する一成分接触現像方式が用いられている。

【０００３】

【従来の技術】図７は従来の電子写真プリンタ（画像形
成装置）の構造概要を示す側面図で、図中、１は有機感
光体，Ｓｅ感光体，ａ−Ｓｉ感光体等の感光ドラムであ
る。感光ドラム１の周囲には、コロナ帯電器，導電性ブ
ラシ帯電器，導電性ローラ帯電器等の一様帯電器２と、
レーザ光学系，ＬＥＤ光学系，ＥＬ光学系，液晶光学系
等の画像露光装置３と、二成分磁気ブラシ現像器，磁性
一成分現像器，非磁性一成分現像器等の現像器４と、コ
ロナ放電器，導電性ローラ転写器等の転写器５と、ブラ
シクリーナ，ブレードクリーナ等のクリーナ６と、除電
ランプ７が配置されている。

【０００４】さらに、記録紙１００を搬送する搬送路上
には定着器８が配置されている。このような構成の電子
写真プリンタによる印字は次の手順で行われる。

【０００５】印字に際しては、まず感光ドラム１を矢印
で示す時計方向に回転させてその表面を一様帯電器２に
より一様に帯電し、次にこの上に、画像露光装置３によ
って画像パターンに応じて画像露光する。露光された部
分では、電荷が減少して静電潜像が形成される。この静
電潜像には、現像器４を通過する際に、あらかじめ帯電
されたトナーが付着し、トナー像が形成される。

【０００６】一方、画像が印字される記録紙１００は、
感光ドラム１と、転写位置で感光ドラム１に対向する転
写器５との間に供給される。供給された記録紙１００は
トナー像に接触し、該トナー像は転写器５により記録紙
１００に転写される。このようにトナー像を担持した記
録紙１００は定着器８に送られ、該記録紙１００が定着
器８を通過する間に、熱及び圧力によってトナー像は記
録紙１００に定着される。

【０００７】また、転写を終えた感光ドラム１上に残っ
た残留トナーはクリーナ６によって清掃，除去され、そ
の後感光ドラム１は除電ランプ７によって残留電荷を除
去されて初期状態に戻る。以下、この手順を繰り返して
印字が行われる。

【０００８】図８は上記の電子写真プリンタに使用され
る非磁性一成分現像器等の現像器４の詳細を示す側面図
で、図中、１１は現像剤担持体である弾性ローラであ
る。弾性ローラ１１は、金属製の回転軸１２を中心に回
転することによって、容器４ａ内に収納されている現像
剤１３を感光ドラム１の現像部（弾性ローラ１１との対
向部分）に搬送，供給する。

【０００９】現像剤１３は、非磁性及び絶縁性の樹脂製
のトナーである。弾性ローラ１１の材料には、ウレタン
ゴム，シリコンゴム，多孔質ウレタンスポンジ等にカー
ボンを添加して導電性を付与した弾性体を用いることが
できる。現像時には、回転軸１２を通して弾性ローラ１
１に、電源１４により現像バイアスを印加することによ
り、感光ドラム１上に安定にトナー像を形成する。この
電圧は、例えば感光ドラム１に有機感光体を用いたとき
は一般にマイナスである。

【００１０】１５は、現像剤１３を所定の電荷量に帯電
し弾性ローラ１１上のトナー１６の層厚を一定に規制す
る層厚規制ブレードで、板状の金属で形成されている。
層厚規制ブレード１５は軸１８に固定されている。軸１
８には、層厚規制ブレード１５と反対側で板ばね１９が
固定され、該板ばね１９の自由端は容器４ａ側の突起２
０に弾性的に係止している。従って、軸１８を中心に回
転可能な層厚規制ブレード１５は、板ばね１９に付勢さ
れて弾性ローラ１１に圧接している。

【００１１】現像剤１３には、弾性ローラ１１の回転に
より、弾性ローラ１１と層厚規制ブレード１５の間を通
過する際摩擦帯電することによって、電荷が付与され
る。さらに、現像剤１３には、弾性ローラ１１と層厚規
制ブレード１５の間に電源１７により電圧を印加するこ
とによって、電荷が注入されている。すなわち、現像剤
１３には、摩擦帯電と電荷注入により電荷が付与され
る。

【００１２】以上のように弾性ローラ１１上に帯電した
トナーの薄層を形成し、これを感光ドラム上の静電潜像
に接触させて現像が行われる。なお、図８において、２
１は弾性ローラ１１上のトナーを回収して新しいトナー
を供給するリセットローラ、２２は弾性ローラ１１に向
け現像剤１３を搬送するパドル、２３は容器４ａ内の現
像剤１３を均一にならすアジテータ、２４は弾性ローラ
１１とリセットローラ２１の間に電圧を印加する電源で
ある。

【００１３】

【発明が解決しようとする課題】以上説明したような非
磁性一成分現像を行う装置では、弾性ローラ周面にトナ
ー薄層を形成するために、弾性ローラ周面に層厚規制ブ
レードを圧接している。層厚規制ブレードが弾性ローラ
の一箇所を加圧し続けると、弾性ローラのゴム等の材料
がクリープ変形を起こす。

【００１４】従って、長期間装置を停止した後は勿論、
装置稼働中の現像プロセス待機時にも、弾性ローラ周面
に凹みができ、これがトナー層の均一な形成や弾性ロー
ラの円滑な回転を妨げる。その結果、画像上に濃淡むら
が発生する等の画像劣化を起こしていた。また、層厚規
制ブレードの特別な退避機構として、電磁ソレノイド等
を用いる方式も提案されているが、この方式では消費電
力，重量の増加という問題が残る。

【００１５】本発明は、層厚規制ブレードの圧接による
弾性ローラ周面の凹みをなくして画像劣化を防止するこ
とのできる画像形成装置を提供することを目的としてい
る。

【００１６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明では、感光体に対向する現像剤担持体と、揺
動可能に設けられ付勢手段に付勢されて前記現像剤担持
体の周面に圧接する層厚規制ブレードとを備え、一成分
現像剤を収容する進退可能な現像器を備え、現像時にの
み前記現像器が前進して前記現像剤担持体を前記感光体
に圧接させる画像形成装置において、前記層厚規制ブレ
ードの基部にレバーを一体に連結するとともに、装置の
固定部分に、前記現像器の後退時に前記レバーと係合
し、前記層厚規制ブレードを前記付勢手段の付勢に抗し
揺動させて前記現像剤担持体から離すストッパを取り付
けたことを特徴とする構成とする。

【００１７】また、感光体に対向する現像剤担持体と、
回転軸に固定されて前記現像剤担持体に圧接可能な層厚
規制ブレードとを有する一成分現像剤使用現像器を、前
記感光体に向け進退可能に備えた画像形成装置におい
て、前記回転軸にピニオンを固定するとともに、装置の
固定部分に、前記ピニオンと噛合するラックを取り付け
て成り、前記ピニオンと前記ラックの相対位置は、前記
現像器が前進して前記現像剤担持体が前記感光体に圧接
する現像時には前記層厚規制ブレードが前記現像剤担持
体に圧接し、前記現像器が後退して前記現像剤担持体が
前記感光体から離れたときには前記層厚規制ブレードが
前記現像剤担持体から離れるように設定されたことを特
徴とする構成する。

【００１８】

【作用】いずれの構成の場合も、現像剤担持体が感光体
に圧接している間は、層厚規制ブレードは現像剤担持体
に圧接し、この部分を通過する現像剤は層厚を規制さ
れ、かつ該現像剤には電荷が付与される。すなわち、現
像剤担持体上には帯電した現像剤の薄層が形成され、こ
れが感光体上の静電潜像に接触して現像が行われる。

【００１９】また、現像剤担持体が感光体から離れてい
る間（現像が行われないとき）は、層厚規制ブレードが
現像剤担持体から離れているため、従来問題となってい
た現像剤担持体周面の凹みは起こらない。

【００２０】

【実施例】以下、図１乃至図６に関連して本発明の実施
例を説明する。図１乃至図４に第１の実施例を示す。

【００２１】図１は本発明の第１の実施例の層厚規制ブ
レード退避機構の原理図で、図１（Ａ）は弾性ローラ１
１が感光ドラム１に圧接した状態（現像時）を示し、図
１（Ｂ）は弾性ローラ１１が感光ドラム１から離間した
状態（非現像時）を示している。この弾性ローラ１１の
離接は、現像器を図示しない離接機構により左右に移動
させることにより行われる。

【００２２】図１において、３１は層厚規制ブレード、
３２は層厚規制ブレード退避機構である。層厚規制ブレ
ード３１は、回転軸３３に揺動可能に支持されている。
層厚規制ブレード退避機構３２は、層厚規制ブレード３
１の基部に一体に連結されたレバー３４と、装置のフレ
ーム（固定部分）３５に取り付けられてレバー３４と係
合可能なストッパ３６とで構成されている。回転軸３３
はスプリング（付勢手段）３７により時計方向に付勢さ
れている。

【００２３】次に、層厚規制ブレード退避機構３２の作
用を図２も参照しながら説明する。図２（Ａ）は図１
（Ａ）に対応する現像時を示し、図２（Ｂ）は図１
（Ｂ）に対応する非現像時を示している。

【００２４】現像時には、現像器が感光ドラム１に向け
前進し、弾性ローラ１１は感光ドラム１に圧接するとと
もに、スプリング３７に付勢される層厚規制ブレード３
１は弾性ローラ１１の周面に圧接している。

【００２５】非現像時には現像器を所定量後退させる。
これにより、弾性ローラ１１は感光ドラム１から離れ
る。また、レバー３４がストッパ３６と係合し、その後
の現像器の後退とともに、層厚規制ブレード３１はスプ
リング３７の付勢力に抗し図１の反時計方向に揺動して
弾性ローラ１１から離れる。従って、従来問題になって
いた、層厚規制ブレードの同一箇所に対する長期間圧接
により起こる弾性ローラ周面凹みをなくすことができ
る。

【００２６】本例において、層厚規制ブレード３１と回
転軸３３とレバー３４を一体構造とすれば、強度を高め
ることができる。これらは別部品としても良いが、その
場合は、加工し易い形状になる利点はあるが、部品点数
が多くなるという欠点がある。

【００２７】なお、図３に示すように、レバー３４，ス
トッパ３６の組み合わせを現像器両端に１組ずつ合計２
組設ければ、回転軸３３に与える負荷のバランスが良く
なり、より効果的である。

【００２８】次に、本発明が適用されるカラー画像形成
装置の構造概要を図４により説明する。図中、４０は感
光ドラム（感光体）、４１は画像露光装置、４２は一様
帯電器、４３は感光体クリーナ、４４_Y，４４_M，４４
_C，４４_BKはイエロー（Ｙ），マゼンタ（Ｍ），シアン
（Ｃ），ブラック（ＢＫ）各色のカラートナーが投入さ
れた現像器、４５は中間ベルト、４６は中間ベルトクリ
ーナ、４７は二次転写ローラ、４８は熱定着器である。
４９_Y，４９_M，４９_C，４９_BKは各現像器４４_Y，４
４_M，４４_C，４４_BKに設けられた弾性ローラ（現像剤
担持体）である。

【００２９】各現像器４４_Y，４４_M，４４_C，４４_BK
は、非現像時には感光ドラム４０から十分離れており、
現像する色が投入された現像器のみが、現像時に、弾性
ローラが感光ドラム４０に圧接するように前進する。

【００３０】記録に際しては、まず感光ドラム４０を図
４の矢印方向に回転させ、その表面を一様帯電器４２に
より一様に帯電させた後、例えばＹの画像情報に応じた
露光を画像露光装置４１により行って静電潜像を形成す
る。次に、Ｙトナーが投入された現像器４４_Yのみが、
弾性ローラ４９_Yが感光ドラム４０に圧接するまで前進
してＹ色の現像が行われる。これにより、感光ドラム４
０上にＹトナー像が形成される。

【００３１】その後、一次転写部（イ）においてＹ色ト
ナー像は感光ドラム４０から中間ベルト４５へ一次転写
される。一次転写後、感光ドラム４０は、感光体クリー
ナ４３によって清掃された後再び一様帯電器４２によっ
て帯電される。以後同様の手順により順次Ｍ，Ｃ，ＢＫ
の現像と一次転写が行われ、最終的に中間ベルト４５上
には４種類のカラートナーの重なり合ったフルカラート
ナー像が形成される。

【００３２】その後、記録紙１００が用紙カセット５０
から繰り出しローラ５１により繰り出されて搬送ローラ
５２により二次転写部（ロ）へ搬送されるとともに、全
ての一次転写が終了するまで中間ベルト４５から離れて
いた二次転写ローラ４７が、記録紙１００，中間ベルト
４５を介し中間ベルト搬送ローラ５４に圧接し、中間ベ
ルト４５上のカラートナー像は記録紙１００に二次転写
される。

【００３３】二次転写後、記録紙１００はローラ５３
ａ，５３ｂに掛け渡された搬送ベルト５５により搬送さ
れ、熱定着器４８に送り込まれてここでカラートナー像
が記録紙１００に定着される。また、二次転写後に中間
ベルト４５上に残ったトナーは、全ての一次転写が終了
するまで後退していた中間ベルトクリーナ４６が前進し
て中間ベルト４５に圧接することによって清掃され、中
間ベルト４５は次の一次転写に備えて待機する。

【００３４】このカラー画像形成装置において、３
１_Y，３１_M，３１_C，３１_BKは層厚規制ブレード、３
７_Y，３７_M，３７_C，３７_BKはスプリング（付勢手
段）であり、ストッパ３６は各色現像器にわたり一体と
なっている。前述のレバー３４に相当するものについて
は図示を省略した。各色現像器が非現像時に後退する際
には、レバーがストッパ３６と係合することによって、
層厚規制ブレード３１_Y，３１_M，３１_C，３１_BKが前
述と同様に弾性ローラ４９_Y，４９_M，４９_C，４９ _BK
から離れるので、凹みは起こらない。

【００３５】なお、本発明は上記カラー画像形成装置だ
けでなく、モノ・クロの画像形成装置にも適用できるこ
とは勿論である。

【００３６】図５及び図６に第２の実施例を示す。

【００３７】図５は本発明の第２の実施例の層厚規制ブ
レード退避機構の原理図で、図５（Ａ）は弾性ローラ１
１が感光ドラム１に圧接した状態（現像時）を示し、図
５（Ｂ）は弾性ローラ１１が感光ドラム１から離間した
状態（非現像時）を示している。図中、６１は層厚規制
ブレード、６２は層厚規制ブレード退避機構である。

【００３８】層厚規制ブレード６１は、回転軸６３に揺
動可能に支持されている。層厚規制ブレード退避機構６
２は、回転軸６３に固定されたピニオン６４と、該ピニ
オン６４と噛合するラック６５とを備え、ラック６５
は、装置のフレーム３５に取り付けられた支持部材６６
に固定されている。

【００３９】ピニオン６４とラック６５の相対位置は、
現像器が前進して弾性ローラ１１が感光ドラム１に圧接
する現像時には層厚規制ブレード６１が弾性ローラ１１
に圧接し、現像器が後退して弾性ローラ１１が感光ドラ
ム１から離れたときには層厚規制ブレード６１が弾性ロ
ーラ１１から離れるように設定されている。このこと
を、図６の層厚規制ブレード退避機構６２の作用説明図
を用い説明する。

【００４０】図６（Ａ）は図５（Ａ）に相当する現像時
を示し、層厚規制ブレード６１は圧接力下で弾性ローラ
１１に圧接している。非現像時には、この状態から現像
器を後退させる。このとき、図６（Ｂ）に示すように、
ラック６５と噛合するピニオン６４が矢印Ａ方向に回転
しながら回転軸６３は矢印Ｂ方向に移動し、層厚規制ブ
レード６１は弾性ローラ１１から離れる。

【００４１】本例の場合、層厚規制ブレード圧接のため
のスプリングは不要である反面、ピニオンとラックの位
置関係に依存する回転軸６３のねじりモーメントにより
ブレード圧接力が決定されるため、圧接力の調整に難が
あるという欠点がある。本例の場合も、図示を省略した
が、ピニオンとラックの組み合わせを現像器両端に１組
ずつ合計２組設ければ、回転軸に与える負荷のバランス
を良くすることができる。本例の構成も、カラー、モノ
・クロのいずれの画像形成装置にも適用可能である。

【００４２】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、層
厚規制ブレードが現像剤担持体表面の同一箇所に長期間
圧接することがないため、従来問題となっていた現像剤
担持体表面の凹みをなくすことができ、画質の劣化を防
止することができる。また、本発明によれば、層厚規制
ブレードの離接を、現像器の離接動作と連動させて行う
ようになっているため、層厚規制ブレード離接のための
特別な駆動源を必要とせず、消費電力，重量の軽減が図
れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例の層厚規制ブレード退避
機構の原理図で、図１（Ａ）は現像時を示し、図１
（Ｂ）は非現像時を示す。

【図２】図１の層厚規制ブレード退避機構の作用説明図
で、図２（Ａ）は現像時を示し、図２（Ｂ）は非現像時
を示しいる。

【図３】本発明の第１の実施例の層厚規制ブレード退避
機構の他の例を示す斜視図である。

【図４】本発明が適用される画像形成装置の構造概要を
示す側面図である。

【図５】本発明の第２の実施例の層厚規制ブレード退避
機構の原理図で、図５（Ａ）は現像時を示し、図５
（Ｂ）は非現像時を示している。

【図６】図５の層厚規制ブレード退避機構の作用説明図
で、図６（Ａ）は現像時を示し、図６（Ｂ）は非現像時
を示している。

【図７】従来の電子写真プリンタの構造概要を示す側面
図である。

【図８】図７の現像器の詳細を示す側面図である。

【符号の説明】

１，４０感光ドラム（感光体）１１弾性ローラ（現像剤担持体）３１，６１層厚規制ブレード３３，６３回転軸３４レバー３５装置のフレーム（固定部分）３６ストッパ３７スプリング（付勢手段）６４ピニオン６５ラック

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開平３−24571（ＪＰ，Ａ) 特開昭58−68075（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 15/08 G03G 15/09

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】感光体に対向する現像剤担持体と、揺動
可能に設けられ付勢手段に付勢されて前記現像剤担持体
の周面に圧接する層厚規制ブレードと、を有する一成分
現像剤使用現像器を前記感光体に向け進退可能に備え、
現像時にのみ前記現像器が前進して前記現像剤担持体を
前記感光体に圧接させる画像形成装置において、前記層厚規制ブレードの基部にレバーを一体に突設する
とともに、装置の固定部分に、前記現像器の後退時に前記レバーと
係合して前記層厚規制ブレードを前記付勢手段の付勢力
に抗し前記現像剤担持体から離れるまで揺動させるスト
ッパを取り付けたことを特徴とする画像形成装置。
【請求項２】感光体に対向する現像剤担持体と、回転
軸に固定されて前記現像剤担持体に圧接可能な層厚規制
ブレードとを有する一成分現像剤使用現像器を前記感光
体に設け進退可能に備えた画像形成装置において、前記回転軸にピニオンを固定するとともに、装置の固定部分に、前記ピニオンと噛合するラックを取
り付けて成り、前記ピニオンと前記ラックの相対位置は、前記現像器が前進して前記現像剤担持体が前記感光体に
圧接する現像時には前記層厚規制ブレードが前記現像剤
担持体に圧接し、前記現像器が後退して前記現像剤担持
体が前記感光体から離れたときには前記層厚規制ブレー
ドが前記現像剤担持体から離れるように設定されたこと
を特徴とする画像形成装置。