JP3482821B2 - 画像形成装置 - Google Patents
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Description
た画像形成装置に関し、特に、現像器の現像ローラから
感光体に対するトナーの供給の作用を安定して行い得る
ようにする画像形成装置に関する。
置においては、トナー画像を担持するドラム状やベルト
状の感光体を用いており、前記感光体を一様に帯電させ
る帯電器、感光体の表面に光を照射して静電潜像を形成
するための露光装置、その静電潜像にトナーを付着させ
てトナー画像を形成させる現像器、および、感光体に形
成したトナー画像を用紙に転写する転写器を備えてい
る。前記現像器においては、トナー容器内部でトナーを
攪拌しながら送り出す攪拌器と供給ローラ、感光体に対
してトナーを供給するための現像ローラを配置してお
り、前記現像ローラではブレードによりローラの表面に
トナーの薄層を形成させるようにしている。
を用いる現像器の場合には、供給ローラと現像ローラお
よびブレードのそれぞれに対して所定の値の電圧を印加
し、トナーが円滑にローラ部材の間で移転され、感光体
に向けて供給されるようにしている。また、前記トナー
を現像ローラの表面に付着させて、感光体に対する現像
位置まで露出させるためには、トナーを供給ローラと現
像ローラとの間で帯電させるとともに、ブレードにより
一定の厚さの薄層を形成させるようにすることが必要と
される。
1成分トナーを用いた現像器において、温度や湿度等の
環境の変化や画像濃度の等の印字比率の変動により、現
像ローラから供給ローラへの流入電流が増大する場合が
あり、トナーが現像ローラに適切に供給されないという
問題が生じることがある。そして、そのような問題が発
生すると、トナーの帯電量が変化し、印字濃度が変化
(濃くなったり薄くなったりする)するという不都合が
生じて、コピーの品質を一定に維持できない場合があ
る。また、現像ローラに接してトナーの薄層を形成する
ためのブレードにおいても、現像ローラからブレードに
向けて流れる電流が増えるとトナーの帯電量が変化して
しまい、印字濃度を良好に維持できないという問題があ
った。
問題を解消するもので、環境の変化や画像濃度に対応さ
せて、現像器のローラやブレードに対して印加する電圧
を変化させ、コピーの画像濃度を一定に維持させる画像
形成装置を提供することを目的としている。
ーを供給する現像ローラと、前記現像ローラにトナーを
供給する供給ローラおよび、現像ローラの表面にトナー
の薄層を形成するブレードとを設けた現像器に関する。
請求項1の発明は、前記供給ローラ、現像ローラおよび
ブレードの被給電部材の各々に給電する電源を設け、前
記電源と被給電部材のいずれか1つとの間に、電流制限
用の抵抗を設けた給電経路と、抵抗を配置せずに直接給
電する経路とを設け、前記2つの給電経路を切り換える
ための切換手段と、環境条件を検出する環境条件検出手
段と、前記環境条件検出手段からの入力に応じて切換手
段の給電経路を切り換える制御手段と、を設けたことを
特徴とする。請求項2の発明は、前記供給ローラと電源
との間に、抵抗を介在させた経路を設けることを特徴と
する。請求項3の発明は、前記ブレードと電源の間に、
抵抗を介在させた経路を設けることを特徴とする。請求
項4の発明は、前記環境条件検出手段が、装置内部の温
度を検知する温度検知手段であることを特徴とする。請
求項5の発明は、前記環境条件検出手段が、感光体に形
成される画像濃度を検知する手段であることを特徴とす
る。
は、環境温度等の装置の動作環境が変化したことに対応
させて、供給ローラ、現像ローラまたはブレードに印加
する電圧を調整することにより、各部材に対する印加電
圧の差を設定し、トナーの供給の動作を良好に行わせる
ことができる。そして、前記電圧を変化させるための装
置は、従来の給電回路に対して所定の値の抵抗を付加す
るのみであり、温度等の検知装置の検知値を制御装置に
追加して設け、その検知値にもとづいた制御情報を入力
する手段を用いるので、装置の構成を複雑にすることが
ない。また、感光体に向けて供給するトナーの帯電量を
安定させることにより、トナーの供給不良等が生じるこ
とを防止し、用紙に転写されるトナー画像の画像濃度を
良好に維持することができる。
全体の構成を、図1にしたがって説明する。画像形成装
置1には、その本体の下部に給紙カセット2を装着し
て、給紙を行うものとして構成している。前記給紙カセ
ット2には、用紙を載置するボトムプレート2aと、用
紙の分離を行うための分離爪2bとを設けている。ま
た、給紙カセットからの給紙のためにピックアップロー
ラ3を設けており、前記ローラ3としては、半月ローラ
を用いている。前記給紙カセットから送り出した用紙を
案内する用紙搬送路には、搬送ローラ装置4、5を配置
し、転写ローラ26による画像転写部の下流部には定着
装置28を設けて、排出ローラ装置29を介してコピー
を排出させる経路を構成する。そして、前記感光体の直
前の部分に配置する搬送ローラ装置により、感光体21
に形成されるトナー画像にタイミングを合わせて用紙を
送りながら、転写ローラ26から電圧を印加することに
より、感光体に形成したトナー画像を用紙に転写するよ
うに構成している。
給紙カセット2からの用紙搬送路の途中の部分に、装置
本体の側板7を開閉可能に設けて、用紙搬送路での紙詰
り等が生じた際に、側板と一体に設けたガイド板を開い
てジャム処理を行う際等に使用する。また、前記側板7
の上部分に設けた開口を介して手差しトレイ6を設けて
おり、その給紙路に対応させて手差し給紙ローラ8を配
置し、レジストローラ装置5に向けて用紙を送る別の給
紙系統を構成している。さらに、前記用紙搬送路には用
紙の検知のためのセンサS1、S2等を配置して、前記
センサの検知情報を用いて用紙搬送路内での用紙の搬送
の制御を行うようにしている。
ームの上部に配置するプロセスユニットは、現像器ユニ
ット10と感光体ユニット20とを組み合わせて構成し
ている。前記プロセスユニットを構成する2つのユニッ
ト10、20は、装置本体の上部に設けた上蓋部材9を
支点9aを介して開いた状態で、上側に向けて取出すこ
とができるように設けられている。また、前記上蓋部材
9には、感光体に対して画像の書き込みを行うための画
像書き込み装置25を設けて、前記上蓋部材9を閉じた
状態で、感光体21に対する画像書き込み装置の書き込
み位置に自動的に設定される。
ット10は、1成分トナーを収容するトナー容器11内
でトナーの攪拌を行う攪拌器12と、感光体に対応させ
て配置する現像ローラ14、および、前記現像ローラ1
4に対してトナーを帯電させながら供給する供給ローラ
13と、現像ローラ14の表面に付着させたトナーを薄
層として形成するブレード15とを配置している。前記
供給ローラ13と現像ローラ14とは、圧接される状態
で同一方向に駆動されることにより、2つのローラの間
でトナーを摩擦により帯電させ、現像ローラの表面にト
ナーを付着させるようにする。そして、前記現像ローラ
14の表面に付着されたトナーは、ブレード15が押圧
されることにより一定の厚さの薄層として形成され、感
光体21に対する現像位置に向けて露出される。
光体ユニット20では、感光体21と、前記感光体に対
して一様な帯電を行わせるための帯電ローラ22とを設
けており、前記感光体21は本体フレームのアースに接
続されて接地されている。また、前記感光体ユニット2
0のフレームの下部にはブラシ23によるシールを設
け、フレームの内部で発生するトナークラウドが画像転
写部に漏れ出すことがないようにする。
ットにおいて、現像器ユニット10に設ける供給ローラ
13は、軸にスポンジ状の導電性を有する弾性体または
導電性の繊維を有する植毛体を所定の厚さで設けた弾性
体ローラとして構成することができる。そして、前記供
給ローラ13の軸には、図示を省略した給電部材から−
600〜−700V、望ましくは−600V前後の値の
バイアス電圧が印加される。また、前記現像ローラ14
はステンレス等の金属製のローラ軸に、導電性のゴム
(シリコンゴム、ウレタンゴム、NBR)を所定の厚さ
で被覆したもので構成されており、そのローラ表面を平
滑なものとして構成する。前記現像ローラ14に対して
は−250〜−400V、望ましくは−300V前後の
値のバイアス電圧が印加される。また、前記現像ローラ
14に対して配置するブレード15は、現像ローラ14
の表面に形成するトナーの薄層の均一に設定するための
もので、ウレタン樹脂シートまたはステンレス製の板部
材からなるバネ性を有するものとして構成する。そし
て、前記ブレード15に対しては−300V〜−700
Vの範囲、望ましくは−400V前後の値のバイアス電
圧が印加される。
軸芯間距離は、2つのローラの半径の合計よりも若干小
さく設定されており、両ローラを同一方向(矢印X方
向)に回転させることにより、両ローラの接触部では圧
接されながら反対方向に摺動される状態となる。そし
て、両ローラの摩擦作用と各々のローラに印加されてい
る電圧の差により両ローラ間でトナーが帯電されて、現
像ローラ14の表面にトナーが付着される。さらに、前
記現像ローラ14の表面に付着されたトナーをブレード
15により均一な厚さに形成し、感光体に向けて露出さ
せ、感光体に形成された潜像にトナーを移転させてトナ
ー画像を形成する。
置する感光体ユニット20には、感光体21と、表面が
植毛部材等により構成されるブラシローラのような帯電
ローラ22とを設けている。そして、感光体21に対し
て画像書き込み装置25を配置して画像の書き込みを行
うとともに、感光体に形成したトナー画像を転写ローラ
17の電圧により用紙に転写する。また、前記画像書き
込み装置25はLEDアレイヘッドより構成されるもの
で、画像情報出力装置からの情報にもとづいて、LED
を発光させて感光体に光を照射する。前記感光体21の
表面はアースされた光導電体よりなるもので、帯電ロー
ラ22により−600V〜−800Vの帯電が行われ、
画像書き込み装置25より光が照射された部位、すなわ
ち画像情報の黒に対する部分の電位が−80V以下程度
となり、光の照射部位と非照射部位(画像情報の白に対
応する部分)とで電位差が生じ、画像情報に対応する静
電潜像が形成される。
て、現像ローラ14の表面に付着している略−650V
に帯電しているトナーが接すると、トナーは感光体21
の表面の光照射部位に吸引され、感光体の表面にはトナ
ー画像が形成される(反転現像)。前記トナー画像の転
写位置では、用紙の裏面から転写ローラ17により50
0〜3kVのバイアス電圧が印加されることによって、
用紙にトナー画像が転写される。前記トナー画像が転写
された用紙は、感光体の回転により定着器18に向けて
送られる。また、前記トナー画像を用紙に転写した後
で、感光体の表面に残留するトナーは、帯電ローラ22
により掻き乱されて感光体の表面に分散されるととも
に、感光体の表面の帯電と同じ電位に帯電される。そし
て、感光体が現像ローラ14に接する位置で、両者の間
の電位差により現像ローラ14側に移転され、容器部か
ら新たに供給されるトナーに混合されて再使用される。
ニット10においては、図4に示されるように、供給ロ
ーラ13と現像ローラ14およびブレード15の各々に
対して、電源30、30a、30bを配置し、各々の電
源から所定の値の電圧を印加するようにしている。例え
ば、前記実施例では、供給ローラ13には−600V、
現像ローラ14には−300Vを、またブレード15に
対しては−400Vをそれぞれ印加する。ところが、複
写機の環境条件(例えば、温度)が設定値に対して大き
く変化すると、各部材に一定の電圧を印加しても、供給
ローラと現像ローラの間での電圧のバランスを維持でき
なくなり、トナーの帯電量が変化することがある。ま
た、現像ローラとブレードとの間でも同様な問題が発生
することがあり、それ等の問題が生じた際には、トナー
が現像ローラに十分に供給されないという不都合な現象
が発生し、画像にかすれや印字不良等の問題が発生し
て、印字濃度が変化するという問題が顕著に発生する。
には、例えば、電圧を印加する各部材に対して、それぞ
れの電圧印加経路に抵抗部材を経由する給電回路を設け
ることができるものと考えた。そして、画像濃度に大き
な変化が生じたとき、あるいは、温度等の環境が変化し
た場合には、任意の給電回路に対して抵抗を経由する給
電を行わせ、供給ローラ、現像ローラ、ブレードの各部
材に印加する電圧を変化させることにより、トナーの供
給の動作が正常に行われ得るように調整することができ
る。しかしながら、全部の電圧印加回路に対して、抵抗
部材と給電の切換回路をそれぞれ設けることは得策では
ない。
像器ユニット10において、現像ローラ14、ブレード
15に対しては、電源30a、30bを介して直接電圧
を印加する経路を設ける。また、供給ローラ13に対し
ては、電源30から直接給電する経路と抵抗Rを介して
給電する経路とを配置し、前記2つの給電経路には切換
装置37を配置している。そして、環境温度が変化し
て、装置の動作環境が変化した場合には、センサ35の
検知信号を制御装置36に入力し、前記制御装置に設定
した条件にしたがって、電源30からの印加電圧を直接
印加する経路を、抵抗Rを介して電圧を印加する経路に
切り換えるようにする。前記給電回路に配置する抵抗R
としては、例えば、1MΩ以上の値のものを用いると、
供給ローラに印加する電圧の変化を大きい値とするの
で、装置内部での温度変化等により環境の変化が生じた
場合にも、画像濃度が大きく変化することを防止でき
る。
給ローラ13には定電圧を印加するが、現像ローラ14
とブレード15には同一の電源30aから給電する経路
を設けて、前記2つの部材には同一の値の電圧を印加す
る方式を用いる。この例において、ブレード15に対す
る給電経路を、抵抗Rを設けた経路と、抵抗を配置せず
に直接給電する経路とを平行に配置し、前記2つの給電
経路の切換のための切換装置37を配置する。前記切換
装置37においては、装置内部に配置するセンサ35の
情報を制御装置36に入力し、前記制御装置において異
常が発生すると判断された場合に、切換装置37の給電
経路を抵抗Rを通す経路に切り換えて、ブレード15に
印加する電圧を低下させるようにする。そして、前記給
電回路に配置する抵抗Rとしては、例えば、1MΩ以上
の値のものを用いると、供給ローラに対する印加電圧を
低下させる値を大きく変化させることができ、また、前
記抵抗の値を任意に選択する場合には、その印加される
電圧の変化の値を、任意に設定することも可能となる。
したがって、装置内部での温度変化等により画像濃度の
変化が生じる条件が発生した場合にも、用紙に転写され
る画像濃度が大きく変化することを防止できる。
ては、温度の検知手段を用いる場合の他に、感光体に形
成される画像濃度の情報や、温度と湿度の2つの情報を
組み合わせたものを得ること等の任意の情報を制御装置
に入力する手段を用いることができる。また、感光体の
帯電電圧の情報を設置回路から検知する場合には、トナ
ーの帯電電圧の情報が同時に得られることから、そのよ
うな帯電電圧の情報を用いても、装置の動作の環境の情
報として得ることができる。
しているものであるから、現像器に配置する供給ロー
ラ、現像ローラまたはブレードに印加する電圧を調整す
ることにより、各部材に対する印加電圧の差を設定し、
トナーの供給の動作を良好に行わせることができる。そ
して、感光体に向けて供給するトナーの帯電量を安定さ
せることにより、トナーの供給不良等が生じることを防
止し、用紙に転写されるトナー画像の画像濃度を良好に
維持することができる。また、本発明において、電圧を
変化させるための装置は、従来の給電回路に対して所定
の値の抵抗を付加するのみであり、温度等の検知装置の
検知値を制御装置に追加して設け、その検知値にもとづ
いた制御情報を入力する手段を用いるので、装置の構成
を複雑にすることがない。
ある。
を配置する例の説明図である。
配置する例の説明図である。
る。
ックアップローラ、 4・5 搬送ローラ装置、9
上蓋部材、 10 現像器ユニット、 11 ト
ナー容器、12 攪拌器、 13 供給ローラ、
14 現像ローラ、15 ブレード, 20 感
光体ユニット、 21 感光体、22 帯電ロー
ラ、 23 ブラシ、 25 画像書き込み装置、
26 転写ローラ、 28 定着装置、 30
電源、35 センサ、 36 制御装置、 37
切換装置。
Claims (5)
- 【請求項1】 感光体にトナーを供給する現像ローラ
と、前記現像ローラにトナーを供給する供給ローラおよ
び、現像ローラの表面にトナーの薄層を形成するブレー
ドとを設けた現像器において、 前記供給ローラ、現像ローラおよびブレードの被給電部
材の各々に給電する電源を設け、 前記電源と被給電部材のいずれか1つとの間に、電流制
限用の抵抗を設けた給電経路と、抵抗を配置せずに直接
給電する経路とを設け、 前記2つの給電経路を切り換えるための切換手段と、環
境条件を検出する環境条件検出手段と、前記環境条件検
出手段からの入力に応じて切換手段の給電経路を切り換
える制御手段と、を設けたことを特徴とする現像器。 - 【請求項2】 前記供給ローラと電源との間に、抵抗を
介在させた経路を設けることを特徴とする請求項1に記
載の現像器。 - 【請求項3】 前記ブレードと電源の間に、抵抗を介在
させた経路を設けることを特徴とする請求項1に記載の
現像器。 - 【請求項4】 前記環境条件検出手段が、装置内部の温
度を検知する温度検知手段であることを特徴とする請求
項1ないし3のいずれかに記載の現像器。 - 【請求項5】 前記環境条件検出手段が、感光体に形成
される画像濃度を検知する手段であることを特徴とする
請求項1ないし4のいずれかに記載の現像器。
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JP17635897A Expired - Fee Related JP3482821B2 (ja) | 1997-06-17 | 1997-06-17 | 画像形成装置 |
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