JP3313901B2 - 電子写真装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、記録紙に記録ドラムに
よりトナー像を潜像させて印字を行う電子写真装置に関
する。

【０００２】近年、電子写真式記録装置の安価、小型化
の要求により、例えば印字を行うキャリッジに電子写真
プロセスを搭載したシリアル型の電子写真プリンタが開
発されてきている。このような電子写真プリンタは搬送
された記録紙に転写器上でキャリッジを搬送方向と垂直
方向に移動させて転写を行い、搬送方向に配置されるロ
ーラ状の定着器で定着させるのが一般的である。そし
て、これによる印字品質の向上が要求されている。

【０００３】

【従来の技術】図８に、従来のシリアル型電子写真プリ
ンタの構成図を示す。図８（Ａ）は一部平面図、図８
（Ｂ）はキャリッジの構成断面図である。

【０００４】図８（Ａ），（Ｂ）において、シリアル型
電子写真プリンタ１１は、特開昭５６−１５２４６３号
公報に記載されているもので記録紙１２を搬送する搬送
ローラ１３ａ，１３ｂと同軸方向にシャフト１４が配設
され、シャフト１４にガイドされて駆動モータ（図示せ
ず）によりキャリッジ１５が記録紙搬送方向と垂直方向
に移動自在に設けられる。又、記録紙搬送方向前方には
記録紙１２の幅の長さ以上の定着ローラを有する定着器
１６が固定配置される。更に、記録紙１２の下方であっ
て、キャリッジ１５の移動方向に転写器１７が配置され
る。

【０００５】キャリッジ１５は、像担持体２１が搭載さ
れ、キャリッジ１５の移動に同調する周速にて回転す
る。像担持体２１の表面は、帯電器２２にて均一に帯電
されて露光器２３にて静電潜像が形成される。静電潜像
は、現像器２４のトナー２５で現像ローラ２６にてトナ
ー像として可視像化される。像担持体２１上に形成され
たトナー像は、記録紙１２を挟んで像担持体２１と対峙
する転写器１７により記録紙１２上に転写され、転写部
分が定着部１６の位置まで定着されるものである。

【０００６】また、装置の小型化を図るために、キャリ
ッジ１５内に定着ローラを備えるものがある。

【０００７】図９に、定着器を備えたキャリッジの構成
図を示す。図９はキャリッジ１５内の構成を示したもの
で実開昭６１−１４５６４９号公報に記載されているも
のである。このキャリッジ１５は内部に定着器２７が設
けられたものである。尚、３０はクリーナであり、印字
終了後に像担持体２１上の残留トナーをかきおとすもの
である。

【０００８】定着器２７には、像担持体２１と同一方向
に回転する定着ローラ２８が設けられ、定着ローラ２８
内に加熱手段として例えばハロゲンランプ等の熱源２９
が設けられる。この定着ローラ２８は印字動作前に熱源
２９により所定の温度までプレヒートされるもので、印
字中の温度がサーミスタ等の温度検出器（図示せず）で
検知されて制御される。すなわち、定着器２７は像担持
体２１と共に移動されて、転写の直後に定着を行うもの
である。

【０００９】尚、転写器１７による転写は、像担持体２
１との間で所定の電圧を印加して行われることから、該
転写器１７は基板上に導電ゴム等の導電部材が形成され
る。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかし、キャリッジ１
５が印字プロセスを搭載して記録紙１２上を走行する
と、現像器２４内のトナー２５が記録紙１２上にこぼ
れ、又は現像ローラ２６の両エッジ部に堆積したトナー
２５が記録紙１２上にこぼれ、これが画質不良を生じる
原因になるという問題がある。

【００１１】また、現像ローラ２６の両エッジ部に堆積
したトナー２５が像担持体２１に付着すると、例えば像
担持体２１に接触している帯電器２２に付着して徐々に
堆積していき、この部分で帯電機能を果たさなくなり、
記録紙１２に常にラインが印字されて画質不良を生じる
という問題がある。

【００１２】そこで、本発明は上記課題に鑑みなされた
もので、不要なトナー付着を防止して印字品質を向上さ
せる電子写真装置を提供することを目的とする。

【００１３】

【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では、記録紙を搬送する搬送手段と、前記
記録紙に当接する像担持体に、帯電、露光により潜像を
形成させ、現像手段により印字材で現像像を形成させる
プロセス手段と、前記記録紙を介在させて前記現像像を
該記録紙に転写させる転写手段と、前記記録紙に転写さ
せた像を定着させる定着手段と、を備え、前記現像手段
が、前記像担持体に当接して前記印字材により現像を行
うもので、少なくとも前記像担持体の有効印字領域より
幅広で、帯電領域より幅狭の現像部材を備え、前記現像
手段における前記現像部材の両端面に、該現像部材の両
端面より流出する前記印字材を攪拌する攪拌部が形成さ
れて電子写真装置を構成する。

【００１４】請求項２では、請求項１において、前記現
像手段における前記現像部材の下方であって、前記現像
部材の両端面より流出する前記印字材を溜める空間部が
形成される。

【００１５】請求項３では、請求項２において、前記空
間部は、前記現像部材の回転中心より前記印字材が充填
されている領域側に形成される。

【００１６】請求項４では、請求項２又は３において、
前記空間部に、前記流出して堆積された前記印字材を、
該印字材が充填されている領域側に搬送させる搬送部材
が設けられる。

【００１７】請求項５では、請求項４において、前記搬
送部材は、前記現像部材と共に駆動され、前記印字材を
搬送する回動部が設けられる。

【００１８】

【作用】上述のように請求項１の発明では、現像手段が
備える現像部材を像担持体の有効印字領域より幅広で帯
電領域より幅狭で形成することにより、像担持体の有効
印字領域以外の領域に現像部材より不要な印字材の付着
が防止されて印字品質を向上させることが可能となる。
また、現像部材の両端面に形成された攪拌部が流出する
不要な印字材の該現像部材の両端面での固着を防止す
る。これにより、像担持体への不要な印字材の付着が防
止されて印字品質を向上させることが可能となる。

【００１９】請求項２及び３の発明では、現像部材の下
方の所定位置に形成された空間部に流出する不要な印字
材が溜められ、印字充填領域に還流させる。これによ
り、印字材の再利用が図られると共に、像担持体への不
要な印字材の付着が防止されて印字品質を向上させるこ
とが可能となる。

【００２０】請求項４及び５の発明では、空間部に設け
られた回動部を備える搬送部材が空間部に堆積された不
要な印字材を印字充填域に搬送させて還流させる。これ
により、確実に還流させて印字材の再利用が図られると
共に、像担持体への不要な印字材の付着が防止されて印
字品質を向上させることが可能となる。

【００２１】

【実施例】図１に、本発明の第１実施例の構成図を示
す。図１（Ａ）は平面図、図１（Ｂ）は図１（Ａ）のＡ
−Ａ断面図、図１（Ｃ）はキャリッジの拡大断面構成図
である。

【００２２】図１（Ａ）〜（Ｃ）は、シリアル型電子写
真装置としてのシリアル型電子写真プリンタ３１を示し
たもので、図１（Ａ）に示すように、キャリッジ３２が
スライド部３３にプロセス手段であるプロセス部３４及
び定着手段である定着部３５を搭載して構成される。

【００２３】スライド部３３はガイドシャフト３６ａ，
３６ｂでガイドされて移動手段であるキャリアモータ３
７によりベルト３８を介して記録紙３９の搬送方向と垂
直方向に移動される。記録紙３９は搬送手段である回転
シャフト４０ａ，４０ｂ（駆動モータは省略する）によ
り矢印方向に搬送される。

【００２４】キャリッジ３２の下方には転写手段である
転写器（転写プラテン）４１がキャリッジ３２の移動方
向に配置される。この転写器４１は、例えばアルミニウ
ム等で形成される基板上に、キャリッジ側に耐熱導電部
材（例えば導電材が混入されたシリコンゴム）が形成さ
れたものである。この転写器４１とキャリッジ３２との
間で記録紙３９が搬送される。

【００２５】一方、図１（Ｂ）に示すように、キャリッ
ジ３２におけるプロセス部３４は記録紙３９の送り方向
と平行な回転軸５１ａを有する像担持体である記録ドラ
ム５１が設けられ、キャリッジ３２の移動に同調する周
速により転写器４１上の記録紙３９上で回転する。

【００２６】この記録ドラム５１の表面には、全面に感
光層（例えば有機感光層又はアモルファスシリコン感光
層）が形成されており、帯電器５２にて均一に帯電さ
れ、上方に配置された露光器（ＬＥＤ）５３により静電
潜像が形成される。静電潜像は、現像手段である現像器
５４内に充填された印字材であるトナー５５を現像部材
である現像ローラ５６によりトナー像として可視像化さ
れる。記録ドラム５１上に形成されたトナー像は、記録
紙３９を挟んで記録ドラム５１と対峙する転写器４１と
の間に所定の電圧を印加することにより記録紙３９上に
転写される。

【００２７】なお、現像ローラ５６は記録ドラム５１の
回転に同調して回転される。また、５７は現像ローラ５
６に当接してトナー５５を供給する供給ローラである。
さらに、現像器５４には、現像ローラ５６の全幅に当接
してトナー５５の付着を一定にする当接部材である例え
ばステンレス製のブレード５８が設けられると共に、現
像ローラ５６の両エッジ側にトナー５５の漏れを防止す
るシール部材５９が一部現像ローラ５６と接触して設け
られる（図１（Ｃ）参照、図２で詳述する）。また、キ
ャリッジ３２にプロセス部３２と共に搭載される定着部
３５は、定着ローラ６０を備える。定着ローラ６０は、
例えば内部に熱源としてハロゲンランプを備えており、
温度検出器であるサーミスタ６１が定着ローラ６０に設
けられて、該定着ローラ６０が所定温度に制御される。

【００２８】一方、図１（Ｃ）に示すように、キャリッ
ジ３２には、記録ドラム５１を回転させるプロセスモー
タ７１が搭載されており、その回転軸より所定数のギア
で構成される第１の駆動伝達部７２を介して記録ドラム
５１のドラムギア５１ｂに噛合して回転力を伝達する。
ドラムギア５１ｂからは４つのギアで構成される第２の
駆動伝達部７３を介して現像ローラ５６及び供給ローラ
５７を回転させる。

【００２９】ここで、図２に、図１の現像器の拡大説明
図を示す。図２（Ａ）は正面図、図２（Ｂ）は図２
（Ａ）のＢ−Ｂ断面図である。図２（Ａ），（Ｂ）にお
いて、現像器５４は、現像フレーム８１内に上述のブレ
ード５８が当接されている現像ローラ５６と供給ローラ
５７とが当接されており、現像ローラ５６の両エッジ側
に、供給ローラ５７にかけてシール部材５９が設けられ
ている。

【００３０】ところで、現像ローラ５６の両端面部分に
は、攪拌手段である攪拌部８２が同軸で突出状態で形成
されており、その円周で凹凸部８２ａが形成されてい
る。また、シール部材５９には、現像ローラ５６と供給
ローラ５７との一部分に接触するように突起部８３が形
成される。

【００３１】すなわち、現像器５４において、現像フレ
ーム間隔Ｙ６内に、ブレード幅Ｙ４のブレード５８、ブ
レード幅Ｙ４より短いローラ幅Ｙ３の現像ローラ５６，
ローラ幅Ｙ３より短い間隔のシール部材間隔Ｙ５で配置
されるシール部材５９，現像ローラ５６の印字有効幅Ｘ
に抵触しない間隔の突起部８３が配設される。

【００３２】そこで、図３に、図１のキャリッジ内の記
録紙搬送方向における各幅寸法関係の説明図を示す。

【００３３】図３（Ａ）は帯電器（帯電ローラ）５２を
示しており、そのローラ幅をＹ１とする。

【００３４】図３（Ｂ）は記録ドラム５１を示してお
り、ドラム幅をＹ２，有効印字エリアをＸとする。

【００３５】図３（Ｃ）は、図２（Ｂ）に示すように、
現像ローラ５６の幅をＹ３，ブレード５８の幅をＹ４，
シール部材５９の間隔をＹ５，現像フレームの幅をＹ６
とする。

【００３６】そこで、これらの各幅には以下の３式の何
れかの関係を有して構成される。

【００３７】 Ｘ＜Ｙ５＜Ｙ３＜Ｙ４＜Ｙ６ ・・・ (1) Ｘ＜Ｙ３≦Ｙ２＜Ｙ１ ・・・(2) Ｙ６＜Ｙ２ ・・・ (3) すなわち、シール部材５９と現像ローラ５６のオーバラ
ック量は（Ｙ３−Ｙ５）／２であり、現像ローラ５６と
は図２（Ａ）ａの範囲で接触している。

【００３８】また、ブレード５８とシール部材５９との
オーバラック量は（Ｙ４−Ｙ５）／２であり、シール部
材５９は現像器５４の内部でブレード５８と図２（Ａ）
ｂの範囲で接触している。

【００３９】さらに、ブレード５８の幅Ｙ４は現像ロー
ラの幅Ｙ５より長い関係（Ｙ４＞Ｙ５）とされて構成さ
れる。

【００４０】そこで、トナー流出について説明する。

【００４１】図４に、図２の現像ローラ部分の拡大説明
図を示す。

【００４２】図４において、現像ローラ５６に供給ロー
ラ５７より供給されるトナー５５はシール部材５９の間
隔の範囲であるが、シール部材５６と現像ローラ５６と
ブレード５８間には微小ではあるが隙間Ｄ１が形成され
るのが必然的であり、この隙間Ｄ１よりトナー５５が流
出して現像ローラ５６の幅全面に供給される。

【００４３】従って、トナー５５を記録ドラム５１に供
給する範囲は、図２（Ｂ）に示すＸであることから、現
像ローラ５６上のＹ３−Ｘの範囲にあるトナー５５が記
録ドラム５１に供給しないようにする必要がある。

【００４４】そのため、記録ドラム５１上の帯電領域Ｙ
２をＹ３よりも長くとることで当該記録ドラム５１への
供給を防いでいる。すなわち、記録ドラム５１の全長Ｙ
２に感光層を全面塗布して、帯電器（帯電ローラ５２）
を用いて、ローラ幅Ｙ１を感光層が全面塗布されたドラ
ムの幅Ｙ２よりも広くして、確実に記録ドラム５１の全
面が帯電領域になるようにしている。

【００４５】これにより、記録ドラム５１を現像ローラ
５６の幅まで縮小させることができ、装置の小型化を図
ることができる。例えば、寸法関係でＹ２−Ｙ３＝３mm
程度縮小することが可能となる。

【００４６】一方、現像ローラ５６の幅Ｙ３をブレード
５８の幅Ｙ４よりも短く構成している。これは、仮にＹ
３＞Ｙ４とすると、ブレード５８の端面が現像ローラ５
６に接触することになり、ブレード端面のエッジ部が現
像ローラ５６に接触することになることから、現像ロー
ラ５６の回転を続けているとその接触部分が削れる。そ
のため、本実施例では記録ドラム５１上の残留トナー５
５は現像ローラ５６で回収させるようにしてクリーニン
グ部を削除していることから、現像ローラ５６が削れる
と、この部分において記録ドラム５１上の残留トナー５
５が回収出来なくなって画質不良になったり、帯電ロー
ラに付着してこの部分の帯電不能が起こり画質不良が加
速される。また、ブレード５８のエッジ部分にバリなど
があると本現象をさらに加速させてしまうからである。

【００４７】このように、上述のような幅関係とするこ
とにより、不要なトナー５５が記録ドラム５１に付着す
ることなく、印字品質を向上させることができるもので
ある。

【００４８】次に、図５に、本発明の第２実施例の部分
構成図を示す。図５（Ａ）は現像器の部分拡大構成図、
図５（Ｂ）は現像ローラ部分の拡大説明図である。

【００４９】第１実施例における現像ローラ５６，ブレ
ード５８，及びシール部材５９との間で隙間Ｄ１が生じ
る場合について説明したが、この隙間Ｄ１よりトナー５
５が現像ローラ５６の両端面に流出される場合がある。
このトナー５５が堆積して記録ドラム５１に付着すると
画質不良を生じることから、当該トナー５５を何れかに
確保したり、又は現像器５４内のトナー室５５ａに還流
させる必要がある。

【００５０】図５（Ａ）に示すように、現像ローラ５６
と供給ローラ５７との下方であって、現像ローラ５６の
回転中心より供給ローラ５７側に空間部９１が形成され
る。すなわち、図２（Ｂ）に示す現像ローラ５６の幅Ｙ
３を現像フレーム８１の間隔Ｙ６より短くして（Ｙ６−
Ｙ３）／２の空間部９１を形成している。さらに、この
部分のシール部材５９を一部削除して空間部９１の広さ
を確保している。

【００５１】図５（Ｂ）に示すように、隙間Ｄ１より現
像ローラ５６の両端面に流出するトナー５５は、空間部
９１に溜まり、溜まったトナー５５が供給ローラ５７の
回転により再びトナー室に還流される。

【００５２】この場合、現像ローラ５６の両端面に形成
された攪拌部８３が該現像ローラ５６の端面に固着しな
いように流出したトナー５５を攪拌する。また、この隙
間Ｄ１が現像ローラ５６の回転中心軸より供給ローラ５
７側になるようにブレード５８の当接位置を設定してい
る。

【００５３】なお、シール部材５９に形成された突起部
８３は、その突出量が図２（Ｂ）に示す印字有効幅Ｘか
らシール部材５９の間隔Ｙ５の範囲に収まるように設定
されており、隙間Ｄ１に供給されるトナー量の削減を図
っている。

【００５４】続いて、図６に、第２実施例の他の実施例
の部分構成図を示す。図６（Ａ）は現像器の部分断面
図、図６（Ｂ）は正面構成図である。図６（Ａ）におい
て、上記空間部９１内に流出したトナー５５を供給ロー
ラ５７側に搬送するためのトナー搬送部材９２を設けた
もので、他の構成は図５と同様である。

【００５５】このトナー搬送部材９２は、現像ローラ５
６の回転で回転される軸９３に、左右より中央部分を除
きねじれ方向を逆に回動部であるスクリュー９４ａ，９
４ｂが設けられたものである。すなわち、空間部９１に
堆積した流出トナーを、スクリュー９４ａ，９４ｂが矢
印方向に移動することでトナー室への還流を確実ならし
めるものである。

【００５６】これにより、流出トナーが記録ドラム５１
に付着することなく、印字品質を向上させることができ
る。

【００５７】次に、図７に、本発明の第３実施例の部分
構成図を示す。図７（Ａ）は現像器の部分構成図、図７
（Ｂ）はその平面構成図である。

【００５８】図７（Ａ），（Ｂ）に示すように、現像ロ
ーラ５６の両端面に第２の攪拌部９５を設けたものであ
る。この第２の攪拌部９５は、現像ローラ５６の回転軸
に取り付けられて回転するものであり、現像ローラ５６
の直径より大に形成される。これによれば、図５（Ｂ）
に示す隙間Ｄ１より現像ローラ５６の両端面に流出する
トナーを攪拌して固着を防止し、空間部９１に堆積させ
るものであり、第２実施例の攪拌部８２と同様の機能を
果たすものである。

【００５９】すなわち、流出トナーが記録ドラム５１に
付着することなく、印字品質を向上させることができる
ものである。

【００６０】なお、上記第１〜第３実施例はシリアル型
電子写真プリンタに適用した場合を示したがラインプリ
ンタやページプリンタ等の電子写真装置にも適用するこ
とができるものである。

【００６１】

【発明の効果】以上のように請求項１の発明によれば、
現像手段が備える現像部材を像担持体の有効印字領域よ
り幅広で帯電領域より幅狭で形成することにより、像担
持体の有効印字領域以外の領域に現像部材より不要な印
字材の付着が防止されて印字品質を向上させることがで
きる。また、現像部材の両端面に形成された攪拌部が流
出する不要な印字材の該現像部材の両端面での固着を防
止することにより、像担持体への不要な印字材の付着が
防止されて印字品質を向上させることができる。

【００６２】請求項２及び３の発明によれば、現像部材
の下方の所定位置に形成された空間部に流出する不要な
印字材が溜められ、印字充填領域に還流させることによ
り、印字材の再利用が図られると共に、像担持体への不
要な印字材の付着が防止されて印字品質を向上させるこ
とができる。

【００６３】請求項４及び５の発明によれば、空間部に
設けられた回動部を備える搬送部材が空間部に堆積され
た不要な印字材を印字充填域に搬送させて還流させるこ
とにより、確実に還流させて印字材の再利用が図られる
と共に、像担持体への不要な印字材の付着が防止されて
印字品質を向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例の構成図である。

【図２】図１の現像器の拡大説明図である。

【図３】図１のキャリッジ内の記録紙搬送方向における
各幅寸法関係の説明図である。

【図４】図２の現像ローラ部分の拡大説明図である。

【図５】本発明の第２実施例の部分構成図である。

【図６】第２実施例の他の実施例の部分構成図である。

【図７】本発明の第３実施例の部分構成図である。

【図８】従来のシリアル型電子写真プリンタの構成図で
ある。

【図９】定着器を備えたキャリッジの構成図である。

【符号の説明】

３１ シリアル型電子写真プリンタ ３２ キャリッジ ３４ プロセス部 ３５ 定着部 ３７ キャリアモータ ３９ 記録紙 ４１ 転写器 ５１ 記録ドラム ５２ 帯電器 ５３ 露光器 ５４ 現像器 ５５ トナー ５６ 現像ローラ ５７ 供給ローラ ５８ ブレード ５９ シール部材 ６０ 定着ローラ ８１ 現像フレーム ８２ 攪拌部 ８３ 突起部 ９１ 空間部 ９２ トナー搬送部材 ９４ａ，９４ｂ スクリュー ９５ 第２の攪拌部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平３−100673（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−173677（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−48876（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−285365（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−192770（ＪＰ，Ａ) 実開 昭64−34648（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭62−137451（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭61−145649（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03G 21/16 G03G 15/08

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 記録紙を搬送する搬送手段と、 前記記録紙に当接する像担持体に、帯電、露光により潜
   像を形成させ、現像手段により印字材で現像像を形成さ
   せるプロセス手段と、 前記記録紙を介在させて前記現像像を該記録紙に転写さ
   せる転写手段と、 前記記録紙に転写させた像を定着させる定着手段と、 を備え、 前記現像手段が、前記像担持体に当接して前記印字材に
   より現像を行うもので、少なくとも前記像担持体の有効
   印字領域より幅広で、帯電領域より幅狭の現像部材を備
   え、 前記現像手段における前記現像部材の両端面に、該現像
   部材の両端面より流出する前記印字材を攪拌する攪拌部
   が形成される ことを特徴とする電子写真装置。
2. 【請求項２】 前記現像手段における前記現像部材の下
   方であって、前記現像部材の両端面より流出する前記印
   字材を溜める空間部が形成されることを特徴とする請求
   項１記載の電子写真装置。
3. 【請求項３】 前記空間部は、前記現像部材の回転中心
   より前記印字材が充填されている領域側に形成されるこ
   とを特徴とする請求項２記載の電子写真装置。
4. 【請求項４】 前記空間部に、前記流出して堆積された
   前記印字材を、該印字材が充填されている領域側に搬送
   させる搬送部材が設けられることを特徴とする請求項２
   又は３記載の電子写真装置。
5. 【請求項５】 前記搬送部材は、前記現像部材と共に駆
   動され、前記印字材を搬送する回動部が設けられること
   を特徴とする請求項４記載の電子写真装置。