JP3310507B2 - 画像形成装置 - Google Patents

画像形成装置

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JP3310507B2 JP27473995A JP27473995A JP3310507B2 JP 3310507 B2 JP3310507 B2 JP 3310507B2 JP 27473995 A JP27473995 A JP 27473995A JP 27473995 A JP27473995 A JP 27473995A JP 3310507 B2 JP3310507 B2 JP 3310507B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、極めて簡易な構成
で現像ユニット交換時期を知ることができる画像形成装
置に関するもので、例えば、レーザプリンタ、電子写真
複写機等に適用可能なものである。
【0002】
【従来の技術】レーザプリンタ、電子写真複写機等の画
像形成装置においては、感光体、現像ユニット、定着ユ
ニットなどのそれぞれの寿命が異なるため、それぞれを
ユニット化して着脱可能としたものがある。このように
各部をユニット化したものでは、各部が寿命となる前に
予め交換する必要があることから、各部の寿命を検知す
る手段が各種提案されている。一成分現像装置に用いる
薄層化部材に摩耗部材を使用する電子写真方式画像形成
装置において現像ユニットの寿命検知手段を有する従来
例には以下のものがある。
【0003】(従来例1) トナー担持体周面と接触し、トナーを薄層化する弾性を
持つトナー層規制部材において、前記トナーとの接触部
に容易に摩耗し得る接触部材を付けたものが提案されて
いる(実開昭61−196255号公報参照)。
【0004】(従来例2) 着脱自在可能な現像ユニットが認識番号を出力する機能
を有し、前記ユニット装着時にそのユニットから出力さ
れる認識番号を判断する認識番号判断手段、画像形成数
を判断する計数手段、計数手段による計数値がユニット
の寿命近くなったことを判断する第一の判断手段及び寿
命に達したことを判断する第二の判断手段を有するもの
が提案されている(特開昭64−57271号公報参
照)。
【0005】(従来例3) プロセスカートリッジの現像剤残量検知の為に光が透過
可能な通過手段を設け、受光素子の受光量によってプロ
セスカートリッジの交換時期を知らせるものが提案され
ている(特開平1−321455号公報参照)。
【0006】(従来例4) 層厚規制ブレードの現像剤担持体に接触する面が非導電
性材質と、他方の面が導電性材質との2層構造であっ
て、現像剤担持体と層厚規制ブレードとの間に導通検知
手段を設けたものが提案されている。また、前記非導電
性材質はその層厚を現像剤層厚規制部材としての摩耗限
界厚さよりも僅かに薄くしたものとし、摩耗によって現
像剤担持体と接触することにより現像バイアスを検知
し、画像形成装置本体の移動を停止して層厚規制ブレー
ドの消耗と交換時期を知らせるものが提案されている
(特開平6−324560号公報)。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】前述した従来例1で
は、固着防止のために摩耗部材を使用しているが、他の
部材が低寿命の場合にバランスがとれず、不具合があ
る。また接触部材が単独の部材であることから、現像ユ
ニットの寿命を判定することは難しい。
【0008】寿命検知に関しては、従来例2があるが、
従来例2の装置は構成が複雑になることから高コストと
なり、実用性の面で問題がある。
【0009】また、従来例3のように、現像剤残量検知
によってユニットの交換時期を決めるものは、出力画像
の種類によって使用期間がばらつく可能性があり、他の
部材の寿命との兼ね合いが難しい。
【0010】さらに、従来例4は、導通検知手段を具備
することにより現像バイアスを検知し、薄層化ブレード
の寿命を検知することを主な目的としたものであるが、
導通検知手段を必要とするし、導通検知手段で現像バイ
アスの変化を検知することにより層厚規制ブレードの寿
命を判断することは困難であり、また層厚規制ブレード
の交換時期がわかったとして、ユーザー側でその交換を
実際に行うことは困難でありメンテナンスフリー性に欠
けるものである。
【0011】本発明は、上記従来技術の問題点に鑑み、
ユーザー側の作業としては定期的な部材の交換よりも現
像ユニット交換をユーザーフレンドリー性という観点か
ら理想的と考え、経時的に一定量で摩耗する薄層化ブレ
ードに現像ユニット寿命の検知手段としての機能をもた
せ、極めて簡易な構成でユニットの寿命検知を行うこと
が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。
【0012】
【課題を解決するための手段】前記目的を解決する本発
明の画像形成装置は、一成分現像剤を用いる現像装置を
具備するものにおいて、現像ローラー上に担持されたト
ナー層を薄層化する薄層化部材に工夫を施したもので、
薄層化部材の少なくともトナー層と接して薄層化に寄与
する部分に経時的に摩耗する材質を用い、特に摩耗量と
現像ユニット使用量との関係から現像ユニット寿命を検
知することを可能とするものである。
【0013】請求項1記載の画像形成装置は、感光体上
に形成された潜像を、一成分現像剤を用いて顕像化する
電子写真方式の現像装置を有する画像形成装置におい
て、前記現像装置は、現像剤担持部材に当接し前記現像
剤担持部材上の現像剤層を均一化する薄層化部材を有
し、該薄層化部材は、前記現像剤担持部材との摩擦によ
り経時的に摩耗するもので構成され、かつ、現像装置が
寿命に達する時期までに摩耗が進行する位置にマークが
記されていることを特徴とする。
【0014】請求項2記載の画像形成装置は、感光体上
に形成された潜像を、一成分現像剤を用いて顕像化する
電子写真方式の現像装置を有する画像形成装置におい
て、前記現像装置は、現像剤担持部材に当接し前記現像
剤担持部材上の現像剤層を均一化する薄層化部材を有
し、該薄層化部材は、前記現像剤担持部材との接触部側
では第1の材質、支持体側において第2の材質を用いる
二重構造であって、少なくとも第1の材質は経時的に摩
耗する材質により構成され、摩耗が第1の材質と第2の
材質の境目に達したときを現像装置の寿命とし、さら
に、前記薄層化部材の第1の材質と第2の材質が絶縁性
で、かつ、第1の材質にはバイアス電圧が印加されてい
ることを特徴とする。
【0015】請求項3記載の画像形成装置は、感光体上
に形成された潜像を、一成分現像剤を用いて顕像化する
電子写真方式の現像装置を有する画像形成装置におい
て、前記現像装置は、現像剤担持部材に当接し前記現像
剤担持部材上の現像剤層を均一化する薄層化部材を有
し、該薄層化部材は前記現像剤担持部材との接触部側で
は経時的に摩耗する第1の材質を用いており、現像装置
が寿命に達する時期までの摩耗の進行によって前記薄層
化部材の前記現像剤担持部材との接触部の一部に、トナ
ーを正規の極性と逆極性に帯電する第2の材質が露出す
ることを特徴とする。
【0016】なお、本発明の画像形成装置は、前記第2
の材質にトナーを正規の極性と逆極性に帯電させるバイ
アスを印加していると、効果的である。
【0017】請求項5記載の画像形成装置は、感光体上
に形成された潜像を、一成分現像剤を用いて顕像化する
電子写真方式の現像装置を有する画像形成装置におい
て、前記現像装置は、現像剤担持部材の回転方向上流側
に向かって湾曲した板状金属部材と、該板状金属部材の
前記現像剤担持部材の回転方向下流側に向いた面に設け
られた経時的に摩耗する樹脂材料とより構成され、該樹
脂材料の現像装置が寿命に達する時期までの摩耗の進行
によって前記板状金属部材の先端が現像剤担持部材の回
転方向上流側に向いて現像剤担持部材に当接することを
特徴とする。
【0018】
【発明の実施の形態】以下、本発明にかかる画像形成装
置の各種実施の形態について説明する。
【0019】(請求項1に関する説明) 本実施の形態に係る現像装置の構成を図1に示す。図1
において、符号1は現像ローラー、2は供給ローラー、
3は薄層化ブレードをそれぞれ示す。本実施の形態にお
いては、薄層化部材としての薄膜化ブレード3は、現像
剤担持部材としての現像ローラー1の表面に例えばバネ
4等の弾性部材によって一定の圧力をもって当接されて
いる。また、薄層化ブレード3は、使用前を示す図2
(a)と、使用後を示す図2(b)から明らかなよう
に、現像ローラー1との摩擦によって経時的にほぼ一定
の割合で摩耗する。薄層化ブレード3は、摩耗すること
によって生じる削れカスがトナーと共に図示されない感
光体の潜像に付着して現像されても、画像に影響を及ぼ
さないような粒径になる材質、例えばシリコン系の樹脂
からなる。この様な構成の薄層化部材を用いれば経時的
に摩耗が進むことを利用して摩耗途中になんらかの検知
手段を設けることにより現像ユニットの寿命検知に応用
することが可能である。一例として、一万枚を交換時期
とした現像装置を装備するA4出力装置については、現
像ローラー径を20mm、現像線速比を1.5倍とした
場合に、現像ローラーが最低22万回転するまでに摩耗
が進行する位置に、図3のように、薄膜化ブレード3に
マークMを記しておけば、現像ユニット交換時期を目視
により知ることができる。
【0020】(請求項2に関する説明) 本実施の形態に係る現像装置の構成の概略を図4に示
す。本実施の形態においては、薄層化ブレード3は共に
摩耗する第1の材質Aと第2の材質Bからなる2重構造
をなし、この薄層化ブレード3が前記現像ローラー1に
当接している。そして、図5に示すように、薄層化ブレ
ード3を構成する第1の材質Aと第2の材質Bは、導電
性から絶縁性へと移行するものを用い、その導電性の第
1の材質Aにはバイアスが印加されている。薄層化ブレ
ードのバイアスが現像ローラー上のトナー付着量を増加
させる作用があり、よって現像ユニット寿命付近におい
てバイアスがかからなくなって線画が細ることにより、
現像ユニットの交換時期を知ることが出来るようにな
る。
【0021】(請求項3に関する説明) 本実施の形態に係る現像装置の構成を図6に示す。本請
求項においては図6に示すように、現像ユニットの寿命
付近において薄層化ブレード3の一部において材質が異
なることを特徴とするものである。具体的には、第2の
材質Bの一部を第1の材質A側に進入させた部分3aを
形成しておく。反転現像を行う場合にはあえて第2の材
質Bを、トナーが正規の帯電極性とは逆に帯電するよう
な材質に選ぶ。これにより、薄層化ブレード3が摩耗し
て第2の材質Bの上記の部分3aが現像ローラーに接す
ると、その部分3aのトナー層中に占める逆帯電トナー
の割合が増し、出力画像の端部に薄いスジを形成し、そ
れを現像ユニット交換時期として認識できる。またこの
スジを形成する上記部分3aを図6のように端部に設定
しておくと、図7に示すように、複写紙5の側縁部に沿
ってすじ状のマークMがプリンとされるため、プリント
に悪影響を与える事無く、有効なマークMとして利用す
ることが可能となる。
【0022】(請求項5に関する説明) 本実施の形態に係る現像装置の構成を図8に示す。本実
施の形態では、図8(a)のように、現像ローラー1の
回転方向上流側に向かって湾曲した板状金属部材とその
先端部に一体に形成された摩耗する部材から構成されて
おり、板状金属部材の弾性によって摩耗する部材が現像
ローラー表面に当接されている。当然摩耗する部材の厚
みは現像ユニットの寿命に相当するものが用いられてお
り、交換時期になると摩耗する部材の摩耗が進行するこ
とによって板状金属部材が現像ローラーに当接する(図
8(b)参照)。このとき薄層化ブレードの端部は突き
出しがなく丁度トナー層に当たるように板状金属部材の
幅を設定しておく。これによりトナー層は薄層化ブレー
ドによって削り取られる形となり、よって必然的に画像
濃度の低下を生じ、交換時期を知ることが出来る。
【0023】
【実施例】以下、本発明の効果を確認する好適な一実施
例について図面を参照しながら説明する。
【0024】(実施例1) 実施例1に係る薄層化ブレードの構成を、図9(a)に
示す。この薄層化ブレード3は、先端が曲面形状の導電
性部材13aの先端部分にシリコン系の絶縁性部材13
bを形成したものである。薄層化ブレード3の上部に位
置する導電性部材13aである金属部材には、バイアス
が印加されている。また、現像ローラー1の表面には絶
縁性部材13bが上部の弾性部材であるバネ4等によっ
て上方から垂直に当接し、トナー層を薄層化する。現像
ユニットの使用に伴い絶縁性部材は摩耗しつつ厚みが減
少し、現像ユニットの寿命付近において導電性部材の先
端部が現像ローラーに当接するようになる。前記のよう
に導電性部材にはバイアスが印加されており、トナーエ
ンド近傍であっても現像ローラー上のトナー量をバイア
ス非印加時よりも増加させる作用がある。このことによ
り出力される画像濃度が上昇し、これによって現像ユニ
ット交換時期を確認する事が可能となる。
【0025】(実施例2) 実施例2に係る薄層化ブレードの構成を、図9(b)に
示す。本実施例では、導電性部材13aの一方の側面に
絶縁性部材13bを設け、該絶縁性部材13bの表面が
現像ローラー1に当接するようにしてある。構造上薄層
化ブレード3が現像ローラー1の横に位置するために、
実施例1に比べてスリム化され、複数の現像ユニットを
装備するマルチカラーまたはフルカラー作像装置に有効
である。尚、作用については実施例1と同様である。
【0026】(実施例3) 実施例3に係る薄層化ブレードの構成を、図6に示す。
ここにおいて使用される薄層化ブレードは、図6に示す
ように、薄層化ブレード3を構成する第2の材質Bの一
部を第1の材質A側に進入させた部分3aを形成し、現
像ユニット寿命において薄層化ブレード3の端部に上記
の部分3aが現れてその材質が異なるようにしたもので
ある。この初期的には現像ローラー1に当接しない第2
の材質Bに、トナーを逆極性に帯電させるようバイアス
を印加し、または導電性材質を用い逆帯電トナーをあえ
て発生させるような逆方向のバイアスを印加する。現像
ユニット交換時期に至ると、上記の部分3aに対応し
て、図7のようなマークMを用紙5の端部に発生させる
ことができ、これによって現像ユニット交換時期を知ら
せることができる。
【0027】
【発明の効果】請求項1記載の発明によれば、薄層化部
材が、現像剤担持部材との摩擦により経時的に摩耗する
もので構成され、かつ現像装置寿命を検知する手段を有
することにより、薄層化部材の摩耗部分がマーク位置に
達したところを視覚で確認することができ、これによっ
て現像装置の寿命検知を行うことが可能になる。
【0028】請求項2記載の発明によれば、 薄層化部
材を、現像剤担持部材との接触部側では第1の材質、支
持体側において第2の材質を用いる二重構造であって、
少なくとも第1の材質は経時的に摩耗する絶縁性の材質
により構成し、第2の材質は絶縁性材質であって第1の
材質にはバイアス電圧を印加する構成としたため、現像
ユニット寿命において薄層化ブレードに印加されるバイ
アスが無くなり、画像濃度を低下させることで現像ユニ
ット交換時期を知ることが可能になった。
【0029】請求項3および4記載の発明によれば、
薄層化部材を、現像剤担持部材との接触部側では経時的
に摩耗する第1の材質を用い、摩耗の進行によって薄層
化部材の現像剤担持部材との接触部の一部に経時的に摩
耗する別の第2の材質が露出するようにしたため、現像
ユニット寿命において画像の一部に逆帯電トナーによる
マークを形成することができ、これによって、現像ユニ
ット交換時期を知ることが可能になった。
【0030】請求項5記載の発明によれば、薄層化部材
を、少なくともその先端部の現像剤担持部材の回転方向
下流側に向いた面を経時的に摩耗する樹脂材料により構
成し、現像剤担持部材と反対側の面はその先端を現像剤
担持部材の回転方向上流側に向けたため、現像ユニット
寿命において金属部材が現像ローラー上のトナーを削り
取り、画像濃度が低下し、これによって現像ユニットの
交換時期を知ることが可能になった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の薄層化ブレードを用いる現像ユニット
内の配置図である。
【図2】薄層化ブレードの摩耗に関する模式図である。
【図3】本発明の請求項1の薄層化ブレードの構成概略
図である。
【図4】本発明の請求項2の薄層化ブレードの構成を示
す図である。
【図5】本発明の請求項2の薄層化ブレードの構成概略
図である。
【図6】本発明の請求項3の薄層化ブレードの構成概略
図である。
【図7】本発明の請求項4の薄層化ブレードの構成概略
図である。
【図8】本発明の請求項5の薄層化ブレードの構成概略
図である。
【図9】本発明の請求項3の薄層化ブレードの実施例を
示す構成概略図である。
【符号の説明】
1 現像ローラー 2 供給ローラー 3 薄層化ブレード 4 バネ 5 用紙 M マーク
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 青木 勝弘 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 宮尾 真由美 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 藤城 宇貢 東京都大田区中馬込1丁目3番6号 株 式会社リコー内 (56)参考文献 特開 平6−324560(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G03G 15/08

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 感光体上に形成された潜像を、一成分現
    像剤を用いて顕像化する電子写真方式の現像装置を有す
    る画像形成装置において、 前記現像装置は、現像剤担持部材に当接し前記現像剤担
    持部材上の現像剤層を均一化する薄層化部材を有し、該
    薄層化部材は、前記現像剤担持部材との摩擦により経時
    的に摩耗するもので構成され、かつ、現像装置が寿命に
    達する時期までに摩耗が進行する位置にマークが記され
    ていることを特徴とする画像形成装置。
  2. 【請求項2】 感光体上に形成された潜像を、一成分現
    像剤を用いて顕像化する電子写真方式の現像装置を有す
    る画像形成装置において、 前記現像装置は、現像剤担持部材に当接し前記現像剤担
    持部材上の現像剤層を均一化する薄層化部材を有し、該
    薄層化部材は、前記現像剤担持部材との接触部側では第
    1の材質、支持体側において第2の材質を用いる二重構
    造であって、少なくとも第1の材質は経時的に摩耗する
    材質により構成され、摩耗が第1の材質と第2の材質の
    境目に達したときを現像装置の寿命とし、さらに、前記
    薄層化部材の第1の材質と第2の材質が絶縁性で、か
    つ、第1の材質にはバイアス電圧が印加されていること
    を特徴とする画像形成装置。
  3. 【請求項3】 感光体上に形成された潜像を、一成分現
    像剤を用いて顕像化する電子写真方式の現像装置を有す
    る画像形成装置において、 前記現像装置は、現像剤担持部材に当接し前記現像剤担
    持部材上の現像剤層を均一化する薄層化部材を有し、該
    薄層化部材は前記現像剤担持部材との接触部側では経時
    的に摩耗する第1の材質を用いており、現像装置が寿命
    に達する時期までの摩耗の進行によって前記薄層化部材
    の前記現像剤担持部材との接触部の一部に、トナーを正
    規の極性と逆極性に帯電する第2の材質が露出すること
    を特徴とする画像形成装置。
  4. 【請求項4】 請求項3に記載の画像形成装置におい
    て、前記第2の材質にトナーを正規の極性と逆極性に帯
    電させるバイアスを印加していることを特徴とする画像
    形成装置。
  5. 【請求項5】 感光体上に形成された潜像を、一成分現
    像剤を用いて顕像化する電子写真方式の現像装置を有す
    る画像形成装置において、 前記現像装置は、現像剤担持部材の回転方向上流側に向
    かって湾曲した板状金属部材と、該板状金属部材の前記
    現像剤担持部材の回転方向下流側に向いた面に設けられ
    た経時的に摩耗する樹脂材料とより構成され、該樹脂材
    料の現像装置が寿命に達する時期までの摩耗の進行によ
    って前記板状金属部材の先端が現像剤担持部材の回転方
    向上流側に向いて現像剤担持部材に当接することを特徴
    とする画像形成装置。
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